Visualización de campos escalares y vectoriales. Grupo 29.

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Trabajo realizado por estudiantes
Título Visualización de campos escalares y vectoriales. Grupo 29
Asignatura Teoría de Campos
Curso 2023-24
Autores

Oliver Prada Sanchidrián; Rafael Garcia Lopez; Gonzalo Ramirez Mateo; Alejandra Martin Moreno; Carlos de Ana de Miguel

Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura


1 Introducción

El propósito de este artículo es analizar el desplazamiento experimentado por una pieza después de aplicar una fuerza.
Para ello, se tienen dos cantidades físicas dependientes de las variables x e y:

  • La temperatura T(x,y)
  • El campo de desplazamientos [math]\vec u(x,y)[/math], producido por la acción de una fuerza.

Para ello, se utilizará el software de programación y cálculo numérico Matlab/Octave.

2 Presentación de la placa

Para simplificar las operaciones, se va a tomar una sección del objeto a estudiar, esta es la resultante de intersecar a la pieza con un plano ortogonal a su eje axial, lo que resulta una placa rectangular plana, centrada en el origen. A continuación se muestra la sección de la placa.

Mallado de nuestra placa rectangular plana


El código empleado para dibujar la placa es el siguiente:

%MALLADO
%Región de la placa
h=2/10
x=[-1:h:1];
y=[0:h:12];
%Mallado con las matrices Mx e My
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
mesh(Mx,My,0*My);
%Ejes
axis([-5,5,-0.5,12.5])
%Region del dibujo
title(‘Mallado de la placa’);
xlabel(‘Eje X’);
ylabel(‘Eje y’);
view(2);


3 Tempertura

La temperatura viene determinada por la siguiente función: [math]T(x,y)=3log(1+(x-1)^2)+log(1+(y-8)^2)[/math]
Esta fórmula nos proporciona la siguiente representación gráfica de las curvas de nivel del campo de temperaturas.

Curvas de nivel del campo de temperaturas


El código empleado para dibujar las curvas de nivel del campo de temperaturas es el siguiente:

%CURVAS DE NIVEL Y TEMPERATURA DE LA PLACA
x=-1:0.2:1
y=0:0.2:12
[X,Y]=meshgrid(x,y)
%Definición de la temperatura
T=3*log(1+(X-1).^2)+log(1+(Y-8).^2);
%Representación de curvas de nivel
hold on 
subplot(1,2,1)
surf(X,Y,T)
view(2)
title(“Temperatura”) 
xlabel(“Eje X”)
ylabel(“Eje Y”)
colorbar
subplot(1,2,2)
contour(X,Y,T,0)
colorbar
axis([-1,1,0,12])
title(“Curvas de nivel de la temperatura”)
xlabel(“Eje X”)
ylabel(“Eje Y”)
hold off