VM2D 1.14
Vortex methods for 2D flows simulation
Loading...
Searching...
No Matches
VM2D::MechanicsRigidRotatePart Class Reference

Класс, определяющий вид механической системы More...

#include <Mechanics2DRigidRotatePart.h>

Inheritance diagram for VM2D::MechanicsRigidRotatePart:
Collaboration diagram for VM2D::MechanicsRigidRotatePart:

Public Member Functions

double & getW ()
 текущая скорость профиля
 
double & getWOld ()
 
double & getPhi ()
 текущее отклонение профиля
 
double & getPhiOld ()
 
 MechanicsRigidRotatePart (const World2D &W_, size_t numberInPassport_)
 Конструктор
 
 ~MechanicsRigidRotatePart ()
 Деструктор
 
virtual void GetHydroDynamForce () override
 Вычисление гидродинамической силы, действующей на профиль
 
virtual Point2D VeloOfAirfoilRcm (double currTime) override
 Вычисление скорости центра масс профиля
 
virtual Point2D PositionOfAirfoilRcm (double currTime) override
 Вычисление положения центра масс профиля
 
virtual double AngularVelocityOfAirfoil (double currTime) override
 Вычисление угловой скорости профиля
 
virtual double AngleOfAirfoil (double currTime) override
 Вычисление угла поворота профиля
 
virtual void VeloOfAirfoilPanels (double currTime) override
 Вычисление скоростей начал панелей
 
virtual void ReadSpecificParametersFromDictionary () override
 Чтение параметров конкретной механической системы
 
virtual void Move () override
 Перемещение профиля в соответствии с законом
 
void Initialize (Point2D Vcm0_, Point2D Rcm0_, double Wcm0_, double Phi0_)
 Задание начального положения и начальной скорости
 
void GenerateForcesHeader ()
 Генерация заголовка файла нагрузок
 
void GeneratePositionHeader ()
 Генерация заголовка файла положения профиля
 
void GenerateForcesString ()
 Сохранение строки со статистикой в файл нагрузок
 
void GeneratePositionString ()
 Сохранение строки со статистикой в файл нагрузок
 

Public Attributes

Point2D Vcm0
 Начальная скорость центра и угловая скорость
 
double Wcm0
 
Point2D Rcm0
 Начальное положение профиля
 
double Phi0
 
Point2D Vcm
 Текущие скорость центра и угловая скорость
 
double Wcm
 
Point2D Rcm
 Текущие положение профиля
 
double Phi
 
Point2D VcmOld
 Скорость и отклонение с предыдущего шага
 
double WcmOld
 
Point2D RcmOld
 Текущие положение профиля
 
double PhiOld
 
double circulation
 Текущая циркуляция скорости по границе профиля
 
double circulationOld
 Циркуляция скорости по границе профиля с предыдущего шага
 
const bool isMoves
 Переменная, отвечающая за то, двигается профиль или нет
 
const bool isDeform
 Переменная, отвечающая за то, деформируется профиль или нет
 
Point2D hydroDynamForce
 Вектор гидродинамической силы и момент, действующие на профиль
 
double hydroDynamMoment
 
Point2D viscousForce
 Вектор силы и момент вязкого трения, действующие на профиль
 
double viscousMoment
 

Protected Attributes

const World2DW
 Константная ссылка на решаемую задачу
 
const size_t numberInPassport
 Номер профиля в паспорте
 
Airfoilafl
 
const Boundaryboundary
 
const VortexesParamsvirtVortParams
 
std::unique_ptr< VMlib::StreamParsermechParamsParser
 Умный указатель на парсер параметров механической системы
 

Private Member Functions

void ReadParametersFromDictionary ()
 Парсинг списка параметров механической системы
 

Private Attributes

double J
 начальная угловая скорость профиля
 
double wAccel
 скорость, до которой профиль принудительно разгоняется
 
double tAccel
 время, за которое профиль принудительно разгоняется
 
double externalTorque
 внешний момент, который "снимается"
 

Detailed Description

Класс, определяющий вид механической системы

Вращающееся тело, метод расщепления

Author
Марчевский Илья Константинович
Сокол Ксения Сергеевна
Рятина Евгения Павловна
Колганова Александра Олеговна

\Version 1.14

Date
6 марта 2026 г.

Definition at line 65 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

Constructor & Destructor Documentation

◆ MechanicsRigidRotatePart()

MechanicsRigidRotatePart::MechanicsRigidRotatePart ( const World2D W_,
size_t  numberInPassport_ 
)

Конструктор

Parameters
[in]W_константная ссылка на решаемую задачу
[in]numberInPassport_номер профиля в паспорте задачи

Definition at line 53 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

54 : Mechanics(W_, numberInPassport_, true, false)
55 //w0(0.0),
56 //phi0(W_.getAirfoil(numberInPassport_).phiAfl)
57{
58 Vcm0 = { 0.0, 0.0 };
59 Rcm0 = { W_.getAirfoil(numberInPassport_).rcm[0], W_.getAirfoil(numberInPassport_).rcm[1] };
60 Vcm = Vcm0;
61 Rcm = Rcm0;
62 VcmOld = Vcm0;
63 RcmOld = Rcm;
64
66 Initialize({ 0.0, 0.0 }, W_.getAirfoil(numberInPassport_).rcm, 0.0, W_.getAirfoil(numberInPassport_).phiAfl);
67};
double phiAfl
Поворот профиля
Definition Airfoil2D.h:100
Point2D rcm
Положение центра масс профиля
Definition Airfoil2D.h:97
Абстрактный класс, определяющий вид механической системы
Definition Mechanics2D.h:72
Point2D Vcm0
Начальная скорость центра и угловая скорость
Point2D RcmOld
Текущие положение профиля
Point2D VcmOld
Скорость и отклонение с предыдущего шага
void Initialize(Point2D Vcm0_, Point2D Rcm0_, double Wcm0_, double Phi0_)
Задание начального положения и начальной скорости
Point2D Rcm
Текущие положение профиля
Point2D Rcm0
Начальное положение профиля
Point2D Vcm
Текущие скорость центра и угловая скорость
virtual void ReadSpecificParametersFromDictionary() override
Чтение параметров конкретной механической системы
const Airfoil & getAirfoil(size_t i) const
Возврат константной ссылки на объект профиля
Definition World2D.h:157
Here is the call graph for this function:

◆ ~MechanicsRigidRotatePart()

VM2D::MechanicsRigidRotatePart::~MechanicsRigidRotatePart ( )
inline

Деструктор

Definition at line 120 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

120{};

Member Function Documentation

◆ AngleOfAirfoil()

double MechanicsRigidRotatePart::AngleOfAirfoil ( double  currTime)
overridevirtual

Вычисление угла поворота профиля

Parameters
[in]currTimeтекущее время

Implements VM2D::Mechanics.

Definition at line 154 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

155{
156 return afl.phiAfl;
157}//AngleOfAirfoil(...)
Airfoil & afl
Definition Mechanics2D.h:87

◆ AngularVelocityOfAirfoil()

double MechanicsRigidRotatePart::AngularVelocityOfAirfoil ( double  currTime)
overridevirtual

Вычисление угловой скорости профиля

Parameters
[in]currTimeтекущее время

Implements VM2D::Mechanics.

Definition at line 149 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

150{
151 return Wcm;
152}//AngularVelocityOfAirfoil(...)

◆ GenerateForcesHeader()

void Mechanics::GenerateForcesHeader ( )
inherited

Генерация заголовка файла нагрузок

Definition at line 125 of file Mechanics2D.cpp.

126{
127 std::stringstream forceFileName, forceFileNameCsv;
128 forceFileName << W.getPassport().dir << "forces-airfoil-" << numberInPassport;
129 forceFileNameCsv << W.getPassport().dir << "forces-airfoil-" << numberInPassport << ".csv";
130
131 std::ofstream newForcesFile(forceFileName.str());
132 std::ofstream newForcesFileCsv(forceFileNameCsv.str());
133
134 VMlib::PrintLogoToTextFile(newForcesFile, forceFileName.str(), "Hydrodynamic loads for the airfoil " + W.getPassport().airfoilParams[numberInPassport].fileAirfoil);
135
137 VMlib::PrintHeaderToTextFile(newForcesFile, "currentStep currentTime Fx Fy Mz Ftaux Ftauy Mtau");
138 else
139 VMlib::PrintHeaderToTextFile(newForcesFile, "currentStep currentTime CFx CFy CMz CFtaux CFtauy CMtau");
140
142 newForcesFileCsv << "step,time,Fx,Fy,Mz,Ftaux,Ftauy,Mtau";
143 else
144 newForcesFileCsv << "step,time,CFx,CFy,CMz,CFtaux,CFtauy,CMtau";
145
146 newForcesFile.close();
147 newForcesFile.clear();
148
149 newForcesFileCsv.close();
150 newForcesFileCsv.clear();
151
152}//GenerateForcesHeader()
const size_t numberInPassport
Номер профиля в паспорте
Definition Mechanics2D.h:82
const World2D & W
Константная ссылка на решаемую задачу
Definition Mechanics2D.h:79
bool calcCoefficients
Признак вычисления коэффициентов вместо сил
Definition Passport2D.h:282
std::vector< AirfoilParams > airfoilParams
Список структур с параметрами профилей
Definition Passport2D.h:273
const Passport & getPassport() const
Возврат константной ссылки на паспорт
Definition World2D.h:251
std::string dir
Рабочий каталог задачи
void PrintHeaderToTextFile(std::ofstream &str, const std::string &header)
Формирование подзаголовка в текстовом файле вывода программы VM2D/VM3D.
Definition defs.cpp:175
void PrintLogoToTextFile(std::ofstream &str, const std::string &fileName, const std::string &descr)
Формирование заголовка файла программы VM2D/VM3D.
Definition defs.cpp:139
Here is the call graph for this function:

◆ GenerateForcesString()

void Mechanics::GenerateForcesString ( )
inherited

Сохранение строки со статистикой в файл нагрузок

Definition at line 183 of file Mechanics2D.cpp.

184{
185 std::stringstream forceFileName, forceFileNameCsv;
186 forceFileName << W.getPassport().dir << "forces-airfoil-" << numberInPassport;
187 forceFileNameCsv << W.getPassport().dir << "forces-airfoil-" << numberInPassport << ".csv";
188
189 //double cShock = (W.getPassport().physicalProperties.getCurrTime() > W.getPassport().physicalProperties.timeAccel + 2.0 * W.getPassport().timeDiscretizationProperties.dt) ? 1.0 : 0.0;
190 double cShock = 1.0;
191
192 Point2D cartesianHydroForce = cShock * hydroDynamForce;
193 Point2D cartesianViscoForce = cShock * viscousForce;
194
195 double cartesianHydroMoment = cShock * hydroDynamMoment;
196 double cartesianViscoMoment = cShock * viscousMoment;
197
198 double rotationAngle = W.getPassport().airfoilParams[numberInPassport].angle;
199
200 //Для обдува ветром, когда углы считаются по компасу
201 //if (W.getPassport().geographicalAngles)
202 //{
203 // cartesianHydroForce = cartesianHydroForce.rotated(-0.5 * PI - W.getPassport().airfoilParams[numberInPassport].angle);
204 // cartesianViscoForce = cartesianViscoForce.rotated(-0.5 * PI - W.getPassport().airfoilParams[numberInPassport].angle);
205 // //rotationAngle += 0.5 * PI;
206 //}
207
208 //if (W.getPassport().rotateForces)
209 //{
210 // cartesianHydroForce = cartesianHydroForce.rotated(rotationAngle);
211 // cartesianViscoForce = cartesianViscoForce.rotated(rotationAngle);
212 //}
213
216 {
217 const double& chord = W.getPassport().airfoilParams[numberInPassport].chord;
218 cartesianHydroForce /= (flowPress * chord);
219 cartesianViscoForce /= (flowPress * chord);
220
221 cartesianHydroMoment /= (flowPress * sqr(chord));
222 cartesianViscoMoment /= (flowPress * sqr(chord));
223 }
224
225
226 std::ofstream forcesFile(forceFileName.str(), std::ios::app);
227 forcesFile << std::endl << W.getCurrentStep() << " " << W.getCurrentTime() << " " << cartesianHydroForce[0] << " " << cartesianHydroForce[1] << " " << cartesianHydroMoment << " " << cartesianViscoForce[0] << " " << cartesianViscoForce[1] << " " << cartesianViscoMoment;
228 forcesFile.close();
229
230 std::ofstream forcesFileCsv(forceFileNameCsv.str(), std::ios::app);
231 forcesFileCsv << std::endl << W.getCurrentStep() << "," << W.getCurrentTime() << "," << cartesianHydroForce[0] << "," << cartesianHydroForce[1] << "," << cartesianHydroMoment << "," << cartesianViscoForce[0] << "," << cartesianViscoForce[1] << "," << cartesianViscoMoment;
232 forcesFileCsv.close();
233
234}//GenerateForcesString()
Point2D hydroDynamForce
Вектор гидродинамической силы и момент, действующие на профиль
Point2D viscousForce
Вектор силы и момент вязкого трения, действующие на профиль
double hydroDynamMoment
PhysicalProperties physicalProperties
Структура с физическими свойствами задачи
Definition Passport2D.h:289
double getCurrentTime() const
Definition WorldGen.h:100
size_t getCurrentStep() const
Возврат константной ссылки на параметры распараллеливания по MPI.
Definition WorldGen.h:99
T sqr(T x)
Умножение a на комплексно сопряженноe к b.
Definition defsBH.h:101
double vRef
Референсная скорость
Definition Passport2D.h:81
double rho
Плотность потока
Definition Passport2D.h:75
Here is the call graph for this function:
Here is the caller graph for this function:

◆ GeneratePositionHeader()

void Mechanics::GeneratePositionHeader ( )
inherited

Генерация заголовка файла положения профиля

Definition at line 156 of file Mechanics2D.cpp.

157{
158 if (isMoves)
159 {
160 std::stringstream positionFileName, positionFileNameCsv;
161 positionFileName << W.getPassport().dir << "position-airfoil-" << numberInPassport;
162 positionFileNameCsv << W.getPassport().dir << "position-airfoil-" << numberInPassport << ".csv";
163
164 std::ofstream newPositionFile(positionFileName.str());
165 std::ofstream newPositionFileCsv(positionFileNameCsv.str());
166
167 VMlib::PrintLogoToTextFile(newPositionFile, positionFileName.str(), "Position of the airfoil " + W.getPassport().airfoilParams[numberInPassport].fileAirfoil);
168
169 VMlib::PrintHeaderToTextFile(newPositionFile, "currentStep currentTime x y phi Vx Vy w");
170
171 newPositionFileCsv << "step,time,x,y,phi,Vx,Vy,w";
172
173 newPositionFile.close();
174 newPositionFile.clear();
175
176 newPositionFileCsv.close();
177 newPositionFileCsv.clear();
178 }
179}//GeneratePositionHeader()
const bool isMoves
Переменная, отвечающая за то, двигается профиль или нет
Here is the call graph for this function:

◆ GeneratePositionString()

void Mechanics::GeneratePositionString ( )
inherited

Сохранение строки со статистикой в файл нагрузок

Definition at line 238 of file Mechanics2D.cpp.

239{
240 if (isMoves)
241 {
242 std::stringstream positionFileName, positionFileNameCsv;
243 positionFileName << W.getPassport().dir << "position-airfoil-" << numberInPassport;
244 positionFileNameCsv << W.getPassport().dir << "position-airfoil-" << numberInPassport << ".csv";
245
246 std::ofstream positionFile(positionFileName.str(), std::ios::app);
247 positionFile << std::endl << W.getCurrentStep() << " " << W.getCurrentTime() << " " << afl.rcm[0] << " " << afl.rcm[1] << " " << Phi << " " << Vcm[0] << " " << Vcm[1] << " " << Wcm;
248 positionFile.close();
249
250 std::ofstream positionFileCsv(positionFileNameCsv.str(), std::ios::app);
251 positionFileCsv << std::endl << W.getCurrentStep() << "," << W.getCurrentTime() << "," << afl.rcm[0] << "," << afl.rcm[1] << "," << Phi << "," << Vcm[0] << "," << Vcm[1] << "," << Wcm;
252 positionFileCsv.close();
253 }
254}
Here is the call graph for this function:
Here is the caller graph for this function:

◆ GetHydroDynamForce()

void MechanicsRigidRotatePart::GetHydroDynamForce ( )
overridevirtual

Вычисление гидродинамической силы, действующей на профиль

Todo:
Учитываем только нулевой момент решения. Надо ли учитывать остальные?

Implements VM2D::Mechanics.

Definition at line 70 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

71{
72 W.getTimers().start("Force");
73
74 const double& dt = W.getPassport().timeDiscretizationProperties.dt;
75
76 hydroDynamForce = { 0.0, 0.0 };
77 hydroDynamMoment = 0.0;
78
79 viscousForce = { 0.0, 0.0 };
80 viscousMoment = 0.0;
81
82 Point2D hDFGam = { 0.0, 0.0 }; //гидродинамические силы, обусловленные присоед.завихренностью
83 Point2D hDFdelta = { 0.0, 0.0 }; //гидродинамические силы, обусловленные приростом завихренности
84 Point2D hDFQ = { 0.0, 0.0 }; //гидродинамические силы, обусловленные присоед.источниками
85
86 double hDMGam = 0.0; //гидродинамический момент, обусловленный присоед.завихренностью
87 double hDMdelta = 0.0; //гидродинамический момент, обусловленный приростом завихренности
88 double hDMQ = 0.0; //гидродинамический момент, обусловленный присоед.источниками
89
90
91
92
93 for (size_t i = 0; i < afl.getNumberOfPanels(); ++i)
94 {
95 Point2D rK = 0.5 * (afl.getR(i + 1) + afl.getR(i)) - afl.rcm;
96
97 Point2D velK = { -Wcm * rK[1], Wcm * rK[0] };
98
99 double gAtt = Wcm * (rK ^ afl.tau[i]);
100 double gAttOld = WcmOld * (rK ^ afl.tau[i]);
101 double deltaGAtt = gAtt - gAttOld;
102
103 double qAtt = Wcm * (rK ^ afl.nrm[i]);
104
106 double deltaK = boundary.sheets.freeVortexSheet(i, 0) * afl.len[i] - afl.gammaThrough[i] + deltaGAtt * afl.len[i];
107
108 /*1*/
109 hDFdelta += deltaK * Point2D({ -rK[1], rK[0] });
110 hDMdelta += 0.5 * deltaK * rK.length2();
111
112 /*2*/
113 hDFGam += 0.25 * (afl.getV(i) + afl.getV(i + 1)).kcross() * gAtt * afl.len[i];
114 hDMGam += 0.25 * rK ^ (afl.getV(i) + afl.getV(i + 1)).kcross() * gAtt * afl.len[i];
115
116 /*3*/
117 hDFQ -= 0.25 * (afl.getV(i) + afl.getV(i + 1)) * qAtt * afl.len[i];
118 hDMQ -= 0.25 * rK ^ (afl.getV(i) + afl.getV(i + 1)) * qAtt * afl.len[i];
119 }
120
121 const double rho = W.getPassport().physicalProperties.rho;
122
123 hydroDynamForce = rho * (hDFGam + hDFdelta * (1.0 / dt) + hDFQ);
124 hydroDynamMoment = rho * (hDMGam + hDMdelta / dt + hDMQ);
125
126 if ((W.getPassport().physicalProperties.nu > 0.0)/* && (W.currentStep > 0)*/)
127 for (size_t i = 0; i < afl.getNumberOfPanels(); ++i)
128 {
129 Point2D rK = 0.5 * (afl.getR(i + 1) + afl.getR(i)) - afl.rcm;
130 viscousForce += rho * afl.viscousStress[i] * afl.tau[i];
131 viscousMoment += rho * (afl.viscousStress[i] * afl.tau[i]) & rK;
132 }
133
134 W.getTimers().stop("Force");
135}// GetHydroDynamForce()
std::vector< double > len
Длины панелей профиля
Definition Airfoil2D.h:94
const Point2D & getR(size_t q) const
Возврат константной ссылки на вершину профиля
Definition Airfoil2D.h:113
const Point2D & getV(size_t q) const
Возврат константной ссылки на скорость вершины профиля
Definition Airfoil2D.h:137
std::vector< Point2D > nrm
Нормали к панелям профиля
Definition Airfoil2D.h:81
std::vector< Point2D > tau
Касательные к панелям профиля
Definition Airfoil2D.h:91
size_t getNumberOfPanels() const
Возврат количества панелей на профиле
Definition Airfoil2D.h:163
std::vector< double > gammaThrough
Суммарные циркуляции вихрей, пересекших панели профиля на прошлом шаге
Definition Airfoil2D.h:276
std::vector< double > viscousStress
Нейросеть для коэффициентов I0 и I3 диффузионной скорости
Definition Airfoil2D.h:268
Sheet sheets
Слои на профиле
Definition Boundary2D.h:96
const Boundary & boundary
Definition Mechanics2D.h:91
const double & freeVortexSheet(size_t n, size_t moment) const
Definition Sheet2D.h:100
VMlib::TimersGen & getTimers() const
Возврат ссылки на временную статистику выполнения шага расчета по времени
Definition World2D.h:276
TimeDiscretizationProperties timeDiscretizationProperties
Структура с параметрами процесса интегрирования по времени
void stop(const std::string &timerLabel)
Останов счетчика
Definition TimesGen.cpp:68
void start(const std::string &timerLabel)
Запуск счетчика
Definition TimesGen.cpp:55
auto length2() const -> typename std::remove_const< typename std::remove_reference< decltype(this->data[0])>::type >::type
Вычисление квадрата нормы (длины) вектора
Definition numvector.h:386
double nu
Коэффициент кинематической вязкости среды
Definition Passport2D.h:99
double dt
Шаг по времени
Definition PassportGen.h:67
Here is the call graph for this function:

◆ getPhi()

double & VM2D::MechanicsRigidRotatePart::getPhi ( )
inline

текущее отклонение профиля

Definition at line 109 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

109{ return Phi; };

◆ getPhiOld()

double & VM2D::MechanicsRigidRotatePart::getPhiOld ( )
inline

Definition at line 110 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

110{ return PhiOld; };

◆ getW()

double & VM2D::MechanicsRigidRotatePart::getW ( )
inline

текущая скорость профиля

Definition at line 105 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

105{ return Wcm; };

◆ getWOld()

double & VM2D::MechanicsRigidRotatePart::getWOld ( )
inline

Definition at line 106 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

106{ return WcmOld; };

◆ Initialize()

void Mechanics::Initialize ( Point2D  Vcm0_,
Point2D  Rcm0_,
double  Wcm0_,
double  Phi0_ 
)
inherited

Задание начального положения и начальной скорости

Parameters
[in]Vcm0_- скорость центра масс
[in]Rcm0_- положение центра масс
[in]Wcm0_- угловая скорость центра масс
[in]Phi0_- угол поворота центра масс

Definition at line 92 of file Mechanics2D.cpp.

93{
94 Vcm0 = Vcm0_;
95 Wcm0 = Wcm0_;
96 Rcm0 = Rcm0_;
97 Phi0 = Phi0_;
98
99 Vcm = Vcm0;
100 Wcm = Wcm0;
101 Rcm = Rcm0;
102 Phi = Phi0;
103 VcmOld = Vcm0;
104 WcmOld = Wcm0;
105 RcmOld = Rcm0;
106 PhiOld = Phi0;
107
108 circulation = 2.0 * afl.area * Wcm;
110
113}//Initialize(...)
double area
Площадь профиля
Definition Airfoil2D.h:103
virtual void Move(const Point2D &dr)
Перемещение профиля
virtual void Rotate(double alpha)
Поворот профиля
double circulationOld
Циркуляция скорости по границе профиля с предыдущего шага
double circulation
Текущая циркуляция скорости по границе профиля
Here is the call graph for this function:
Here is the caller graph for this function:

◆ Move()

void MechanicsRigidRotatePart::Move ( )
overridevirtual

Перемещение профиля в соответствии с законом

Implements VM2D::Mechanics.

Definition at line 175 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

176{
177 double Jeff = J;
178
179 PhiOld = Phi;
180 WcmOld = Wcm;
181
182
183 Point2D dr, dV;
184 double dphi, dw;
185
186 //W.getInfo('t') << "k = " << k << std::endl;
187
188
189 dr[1] = 0.0;
190 dV[1] = 0.0;
191
192 dr[0] = 0.0;
193 dV[0] = 0.0;
194
195 double bw = 0.0;
196 double kw = 0.0;
197
198
200 double t = W.getCurrentTime();
201
202
203 double addMom = (t > 3.0 * tAccel) ? externalTorque : 0.0;
204
205 if (t > 1.0 * tAccel)
206 {
207 Point2D kk[4];
208 kk[0] = { Wcm, (hydroDynamMoment - 2.0 * bw * Wcm - kw * Phi - addMom) / Jeff };
209 kk[1] = { Wcm + 0.5 * dt * kk[0][1], (hydroDynamMoment - 2.0 * bw * (Wcm + 0.5 * dt * kk[0][1]) - kw * (Phi + 0.5 * dt * kk[0][0]) - addMom) / Jeff };
210 kk[2] = { Wcm + 0.5 * dt * kk[1][1], (hydroDynamMoment - 2.0 * bw * (Wcm + 0.5 * dt * kk[1][1]) - kw * (Phi + 0.5 * dt * kk[1][0]) - addMom) / Jeff };
211 kk[3] = { Wcm + dt * kk[2][1], (hydroDynamMoment - 2.0 * bw * (Wcm + dt * kk[2][1]) - kw * (Phi + dt * kk[2][0]) - addMom) / Jeff };
212
213 dphi = dt * (kk[0][0] + 2. * kk[1][0] + 2. * kk[2][0] + kk[3][0]) / 6.0;
214 dw = dt * (kk[0][1] + 2. * kk[1][1] + 2. * kk[2][1] + kk[3][1]) / 6.0;
215 }
216 else
217 {
218 double a = wAccel / tAccel;
219 dw = dt * a;
220 dphi = 0.5 * a * sqr(t) - 0.5 * a * sqr(t - dt);
221 }
222
223
224 afl.Move(dr);
225 afl.Rotate(dphi);
226
227 Rcm += dr;
228 Vcm += dV;
229
230 Phi += dphi;
231
232 //std::cout << "Phi = " << Phi << ", afl.Phi = " << afl.phiAfl << std::endl;
233
234 Wcm += dw;
235
236}//Move()
double externalTorque
внешний момент, который "снимается"
double J
начальная угловая скорость профиля
double tAccel
время, за которое профиль принудительно разгоняется
double wAccel
скорость, до которой профиль принудительно разгоняется
Here is the call graph for this function:

◆ PositionOfAirfoilRcm()

Point2D MechanicsRigidRotatePart::PositionOfAirfoilRcm ( double  currTime)
overridevirtual

Вычисление положения центра масс профиля

Parameters
[in]currTimeтекущее время

Implements VM2D::Mechanics.

Definition at line 144 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

145{
146 return Rcm;
147}//PositionOfAirfoilRcm(...)

◆ ReadParametersFromDictionary()

void Mechanics::ReadParametersFromDictionary ( )
privateinherited

Парсинг списка параметров механической системы

Definition at line 116 of file Mechanics2D.cpp.

117{
118 std::stringstream ss(W.getPassport().airfoilParams[afl.numberInPassport].mechanicalSystemParameters);
119
120 mechParamsParser.reset(new VMlib::StreamParser(W.getInfo(), "mechanical parser", ss));
121}//ReadParametersFromDictionary()
const size_t numberInPassport
Номер профиля в паспорте
Definition Airfoil2D.h:188
std::unique_ptr< VMlib::StreamParser > mechParamsParser
Умный указатель на парсер параметров механической системы
Definition Mechanics2D.h:98
Класс, позволяющий выполнять разбор файлов и строк с настройками и параметрами
VMlib::LogStream & getInfo() const
Возврат ссылки на объект LogStream Используется в техничеcких целях для организации вывода
Definition WorldGen.h:82
Here is the call graph for this function:

◆ ReadSpecificParametersFromDictionary()

void MechanicsRigidRotatePart::ReadSpecificParametersFromDictionary ( )
overridevirtual

Чтение параметров конкретной механической системы

Implements VM2D::Mechanics.

Definition at line 240 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

241{
242 mechParamsParser->get("J", J);
243
244 W.getInfo('i') << "moment of inertia " << "J = " << J << std::endl;
245
246 mechParamsParser->get("wAccel", wAccel);
247
248 W.getInfo('i') << "wAccel = " << wAccel << std::endl;
249
250 mechParamsParser->get("tAccel", tAccel);
251
252 W.getInfo('i') << "tAccel = " << tAccel << std::endl;
253
254 mechParamsParser->get("externalTorque", externalTorque);
255
256 W.getInfo('i') << "externalTorque = " << externalTorque << std::endl;
257
258}//ReadSpecificParametersFromDictionary()
Here is the call graph for this function:
Here is the caller graph for this function:

◆ VeloOfAirfoilPanels()

void MechanicsRigidRotatePart::VeloOfAirfoilPanels ( double  currTime)
overridevirtual

Вычисление скоростей начал панелей

Parameters
[in]currTimeтекущее время

Implements VM2D::Mechanics.

Definition at line 160 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

161{
162 Point2D veloRcm = VeloOfAirfoilRcm(currTime);
163
164 std::vector<Point2D> veloW(afl.getNumberOfPanels());
165 for (size_t i = 0; i < afl.getNumberOfPanels(); ++i)
166 veloW[i] = veloRcm + Wcm * (afl.getR(i) - Rcm).kcross();
167
168 afl.setV(veloW);
169
171 circulation = 2.0 * afl.area * Wcm;
172}//VeloOfAirfoilPanels(...)
void setV(const Point2D &vel)
Установка постоянной скорости всех вершин профиля
Definition Airfoil2D.h:145
virtual Point2D VeloOfAirfoilRcm(double currTime) override
Вычисление скорости центра масс профиля
Here is the call graph for this function:

◆ VeloOfAirfoilRcm()

Point2D MechanicsRigidRotatePart::VeloOfAirfoilRcm ( double  currTime)
overridevirtual

Вычисление скорости центра масс профиля

Parameters
[in]currTimeтекущее время

Implements VM2D::Mechanics.

Definition at line 138 of file Mechanics2DRigidRotatePart.cpp.

139{
140 return Point2D{0.0, 0.0};
141}//VeloOfAirfoilRcm(...)
Here is the caller graph for this function:

Member Data Documentation

◆ afl

Airfoil& VM2D::Mechanics::afl
protectedinherited

Константная ссылка на профиль
инициализируется автоматом в конструкторе, при помощи const_cast

Warning
использует const_cast для получения неконстантной ссылки

Definition at line 87 of file Mechanics2D.h.

◆ boundary

const Boundary& VM2D::Mechanics::boundary
protectedinherited

Константная ссылка на граничное условие
инициализируется автоматом в конструкторе

Definition at line 91 of file Mechanics2D.h.

◆ circulation

double VM2D::Mechanics::circulation
inherited

Текущая циркуляция скорости по границе профиля

Definition at line 121 of file Mechanics2D.h.

◆ circulationOld

double VM2D::Mechanics::circulationOld
inherited

Циркуляция скорости по границе профиля с предыдущего шага

Definition at line 124 of file Mechanics2D.h.

◆ externalTorque

double VM2D::MechanicsRigidRotatePart::externalTorque
private

внешний момент, который "снимается"

Definition at line 98 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

◆ hydroDynamForce

Point2D VM2D::Mechanics::hydroDynamForce
inherited

Вектор гидродинамической силы и момент, действующие на профиль

Definition at line 134 of file Mechanics2D.h.

◆ hydroDynamMoment

double VM2D::Mechanics::hydroDynamMoment
inherited

Definition at line 135 of file Mechanics2D.h.

◆ isDeform

const bool VM2D::Mechanics::isDeform
inherited

Переменная, отвечающая за то, деформируется профиль или нет

Definition at line 131 of file Mechanics2D.h.

◆ isMoves

const bool VM2D::Mechanics::isMoves
inherited

Переменная, отвечающая за то, двигается профиль или нет

Definition at line 128 of file Mechanics2D.h.

◆ J

double VM2D::MechanicsRigidRotatePart::J
private

начальная угловая скорость профиля

начальный угол отклонения профиля момент инерции профиля

Definition at line 89 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

◆ mechParamsParser

std::unique_ptr<VMlib::StreamParser> VM2D::Mechanics::mechParamsParser
protectedinherited

Умный указатель на парсер параметров механической системы

Definition at line 98 of file Mechanics2D.h.

◆ numberInPassport

const size_t VM2D::Mechanics::numberInPassport
protectedinherited

Номер профиля в паспорте

Definition at line 82 of file Mechanics2D.h.

◆ Phi

double VM2D::Mechanics::Phi
inherited

Definition at line 112 of file Mechanics2D.h.

◆ Phi0

double VM2D::Mechanics::Phi0
inherited

Definition at line 106 of file Mechanics2D.h.

◆ PhiOld

double VM2D::Mechanics::PhiOld
inherited

Definition at line 118 of file Mechanics2D.h.

◆ Rcm

Point2D VM2D::Mechanics::Rcm
inherited

Текущие положение профиля

Definition at line 112 of file Mechanics2D.h.

◆ Rcm0

Point2D VM2D::Mechanics::Rcm0
inherited

Начальное положение профиля

Definition at line 106 of file Mechanics2D.h.

◆ RcmOld

Point2D VM2D::Mechanics::RcmOld
inherited

Текущие положение профиля

Definition at line 118 of file Mechanics2D.h.

◆ tAccel

double VM2D::MechanicsRigidRotatePart::tAccel
private

время, за которое профиль принудительно разгоняется

Definition at line 95 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

◆ Vcm

Point2D VM2D::Mechanics::Vcm
inherited

Текущие скорость центра и угловая скорость

Definition at line 109 of file Mechanics2D.h.

◆ Vcm0

Point2D VM2D::Mechanics::Vcm0
inherited

Начальная скорость центра и угловая скорость

Definition at line 103 of file Mechanics2D.h.

◆ VcmOld

Point2D VM2D::Mechanics::VcmOld
inherited

Скорость и отклонение с предыдущего шага

Definition at line 115 of file Mechanics2D.h.

◆ virtVortParams

const VortexesParams& VM2D::Mechanics::virtVortParams
protectedinherited

Константная ссылка на структуру с параметрами виртуального вихревого слоя для профиля
инициализируется автоматом в конструкторе

Definition at line 95 of file Mechanics2D.h.

◆ viscousForce

Point2D VM2D::Mechanics::viscousForce
inherited

Вектор силы и момент вязкого трения, действующие на профиль

Definition at line 138 of file Mechanics2D.h.

◆ viscousMoment

double VM2D::Mechanics::viscousMoment
inherited

Definition at line 139 of file Mechanics2D.h.

◆ W

const World2D& VM2D::Mechanics::W
protectedinherited

Константная ссылка на решаемую задачу

Definition at line 79 of file Mechanics2D.h.

◆ wAccel

double VM2D::MechanicsRigidRotatePart::wAccel
private

скорость, до которой профиль принудительно разгоняется

Definition at line 92 of file Mechanics2DRigidRotatePart.h.

◆ Wcm

double VM2D::Mechanics::Wcm
inherited

Definition at line 109 of file Mechanics2D.h.

◆ Wcm0

double VM2D::Mechanics::Wcm0
inherited

Definition at line 103 of file Mechanics2D.h.

◆ WcmOld

double VM2D::Mechanics::WcmOld
inherited

Definition at line 115 of file Mechanics2D.h.


The documentation for this class was generated from the following files: