VectorDisplacementPlot

VectorDisplacementPlot[{vx,vy},{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax}]

ベクトル場{vx,vy}の変位図プロットを xy の関数として生成する.

VectorDisplacementPlot[{vx,vy},{x,y}reg]

幾何学領域 reg 上に変位図をプロットする.

VectorDisplacementPlot[{{vx,vy},s},]

スカラー場 s を使って変位図にスタイル付けする.

詳細とオプション

例題

すべて開くすべて閉じる

  (5)

指定された変位場について,参照領域と対応する(スケールされた)変形領域をプロットする:

変位のノルムの凡例を含める:

参照領域内の点から対応する変形領域の点に伸びた変位ベクトルのサンプリングを示す:

変位場のノルム以外のスカラー場を使って変形領域に彩色する:

底部に沿って固定された横方向に引っ張られているブラケットの変位をプロットする:

ブラケットのせん断応力に従って変位に彩色する:

スコープ  (19)

サンプリング  (12)

参照領域と変形領域を比較することでスケールされた変位場を可視化する:

ベクトルは参照領域内の点から対応する(スケールされた)変形領域内の点まで描かれる:

ベクトルを境界上の点に限定する:

他のベクトルを指定する:

変位は一定の比率で描画できる:

指定された領域上の変位場を使う:

領域は範囲で指定できることがある:

領域は曲線でもよい:

領域はImplicitRegionでもよい:

領域はParametricRegionでもよい:

領域はMeshRegionでもよい:

領域はBoundaryMeshRegionでもよい:

プレゼンテーション  (7)

変形領域にColorFunctionを指定する:

VectorColorFunctionColorFunctionとは独立で指定する:

矢印に単色を使う:

変位のノルムの凡例を含める:

任意のスカラー場の凡例を含める:

Meshを含める:

一定の比率で変位を描画する:

オプション  (64)

AspectRatio  (2)

デフォルトで,縦横比はAutomaticである:

縦横比を設定する:

BoundaryStyle  (3)

デフォルトで,境界スタイルは変形領域の内側の色にマッチする:

BoundaryStyleを指定する:

BoundaryStyleRegionFunctionで切り取られた領域に適用される:

ColorFunction  (4)

デフォルトで,変形領域は場のノルムによって彩色される:

色のためのスカラー場を指定する:

名前付きの色勾配を使う:

カスタムのColorFunctionを使う:

ColorFunctionScaling  (2)

自然な範囲のノルムの値を使う:

ColorFunctionの個々の引数のスケーリングを制御する:

Mesh  (6)

Meshを指定して変位を可視化する:

最初と最後のサンプリングメッシュを示す:

方向に10本のメッシュライン, 方向に5本のメッシュラインを指定する:

特定の値のところにメッシュラインを使う:

特定のメッシュラインをハイライトする:

参照領域の境界と塗潰しが削除されると参照領域のメッシュラインも表示されなくなる:

MeshFunctions  (2)

デフォルトで,メッシュラインは 方向と 方向に描かれる:

円形と放射状のメッシュラインを使う:

MeshStyle  (2)

メッシュラインにスタイル付けする:

メッシュラインを方向によって異なるスタイルにする:

PlotLegends  (3)

凡例を含ませてベクトルノルムの色の範囲を示す:

任意のスカラー場の凡例を含める:

凡例の置き方を制御する:

PlotPoints  (1)

点の数を多くしてより滑らかな領域を得る:

PlotRange  (3)

デフォルトでPlotRange全体が使われる:

方向と 方向に共通の明示的な限界を指定する:

方向と 方向に異なるプロット範囲を指定する:

PlotStyle  (4)

変形領域の塗潰しを除去する:

変形領域にTextureを適用する:

PatternFillingを使って変形領域にスタイル付けする:

ColorFunctionPlotStyleより優先される:

RegionBoundaryStyle  (2)

参照領域の境界の色を指定する:

参照領域の境界線を除去する:

RegionFillingStyle  (2)

参照領域の塗潰しを指定する:

参照領域の塗潰しを除去する:

RegionFunction  (1)

RegionFunctionを使って参照領域を指定する:

VectorAspectRatio  (2)

ベクトルマーカーのデフォルトの縦横比は1/4である:

ベクトルマーカーの相対的な幅を指定する:

VectorColorFunction  (3)

デフォルトで,VectorColorFunctionAutomaticならVectorColorFunctionColorFunctionとマッチする:

ColorFunctionとは異なるVectorColorFunctionを指定する:

VectorColorFunctionは使わない:

VectorColorFunctionScaling  (1)

ベクトルの色に自然な範囲のノルムの値を使う:

VectorMarkers  (3)

デフォルトで,ベクトルは参照領域内の点から対応する変形領域の点まで描かれる:

マーカーの中心をサンプルされた点に置く:

名前付きの外観を使ってベクトルを描く:

VectorPoints  (9)

デフォルトではベクトルは描かれない:

もとの領域全体からサンプルされたベクトルを示す:

領域の境界からベクトルのサンプルを取る:

記号名を使ってベクトルの密度を指定する:

記号名を使ってベクトルの配置を指定する:

方向と 方向のベクトルの数を指定する:

方向と 方向に異なる数のベクトルを指定する:

ベクトルに特定の位置を指定する:

デフォルトで,ベクトルは曲線に沿って等間隔で置かれる:

VectorRange  (2)

ベクトルノルムの範囲を指定する:

切り取られたベクトルにスタイル付けする:

VectorScaling  (2)

デフォルトで,ベクトルは参照領域内の点から対応する変形領域内の点まで描かれる:

すべてのベクトルの大きさを同じにする:

VectorSizes  (4)

デフォルトで,ベクトルは参照領域内の点から変形領域内の対応する点まで描かれる:

矢印の長さの範囲を指定する:

45°の回転が適切に見えるように変位ベクトルのスケーリングを表示しないようにする:

たとえ変位されたベクトルがなくても,変位ベクトルのスケーリングを表示しないようにする:

VectorStyle  (1)

VectorColorFunctionVectorStyleよりも優先される:

アプリケーション  (24)

基本的なアプリケーション  (16)

一定の変位場は参照領域内の各点を同じ量だけ動かす:

非常に小さい変位と非常に大きい変位の両方が見えるように,変位は自動的にスケールされる点に注意のこと:

VectorSizesFullを使って変位の実際のサイズを表示する:

変位の大きさを示すために色が使われる:

異なるスカラー関数で領域に彩色する:

矢印を使ってサンプル点の最初と最後の位置を示す:

方向の膨張を可視化する:

方向の収縮を可視化する:

方向の膨張と 方向の収縮を可視化する:

方向へのせん断を可視化する:

方向へのせん断を可視化する:

方向と 方向のせん断を組み合せたものを可視化する:

原点の周りの回転を可視化する:

回転,せん断,膨張を組み合せる:

原点近くの点についての回転を可視化する:

原点近くの点についてのせん断を可視化する:

固有値と固有ベクトルの可視化  (1)

2×2行列を定義する:

その固有値と固有ベクトルを計算する.固有ベクトル と固有値 は固有値問題 , を解くが,これは,ここでは,乗算中の行列によって回転されない方向を求めることと解釈できる:

単位円板はの方向には3の倍数分,の方向には2の倍数分引き伸ばされる:

もとの円板の面積は である:

結果の楕円の内部面積はもとの面積と固有値の積である:

による乗算が固有ベクトルの方向のものを除くすべてのベクトルを回転させることに注意のこと:

1つの正の固有値と1つの負の固有値を持つ行列を定義する:

矢印を使って,負の固有値のために領域が方向にどのように裏返しになるかを可視化する:

0の固有値を持つ行列を定義する:

もとの円板が方向に5の倍数分引き伸ばされるが,方向には完全に折りたたまれる様子を観察する:

繰り返される実固有値を持つ行列を定義する:

ベクトルは方向を指し示さない限り回転することを観察する:

複素固有値を持つ行列を定義する:

固有値の実部のために一様に拡張され,虚部のためにすべてのベクトルが回転される:

固体力学  (5)

長さ,高さ で両端が大きさ のモーメントに従う線形弾性棒について考える:

ヤング(Young)率とポアソン(Poisson)比を指定する:

適用されたモーメントの大きさを指定する:

結果の変位ベクトルは以下である:

変形された棒を可視化する:

唯一の自明ではない応力は 方向の法線応力である:

変形された棒に で彩色する:

エラスティカは,細く弾性があり伸びることなく曲がる棒である.最初はまっすぐでにある底部が固定され,上端にエラスティカの荷重された端を地面と平行にするのに十分な重さが加えられた垂直エラスティカについて考える.ヤコブ・ベルヌーイ(Jacob Bernoulli)によると弧の長さは以下で与えられる:

エラスティカの全長は以下である:

同様に,変形されたエラスティカの点の高さは以下で与えられる:

パラメータ による結果の変位場は以下で与えられる:

変形されていないエラスティカのParametricRegionを作成する:

加えられた重みで変形されたエラスティカを可視化する:

無限で線形弾性があり原点に半径 の穴があって水平方向に均一な引張荷重がかけられた薄い板について考える:

ヤング率とポアソン比 を指定する:

適用された引張荷重の大きさを指定する:

平面応力の状態を仮定して,水平および垂直の変位()と()を計算する:

フープ応力を計算する:

変形された固体領域をプロットし,無次元フープ応力で彩色する.応力が穴の上下に集中している点に注目のこと:

適用された荷重の大きさにかかわらず,応力の集中係数は3である:

底部が固定され上部右辺に一様の引張荷重がかかったL字型の領域を定義する:

平面応力の支配方程式を指定する:

領域の異なる辺について境界条件を指定する:

支配方程式を解く:

変形領域をプロットする.より見やすくするために変位が増幅されている点に注意のこと:

異なる応力成分で領域に彩色する:

ミーゼス(von Mises)応力を計算する:

ミーゼス応力で領域に彩色する:

この例では,荷重の増加につれて起こる連続的な変形について考える.

(赤)で固定され, (青)に可変垂直牽引が加えられた細いクォーターアークについて考える:

平面応力の状態を仮定して変位変数と材料パラメータを定義する:

最大荷重を指定する:

最大荷重による変位とせん断応力を計算する:

せん断応力の最大値と最小値を計算する:

0から最大値までのすべての荷重に適用される応力について色関数を作成する:

すべての荷重値に適用される凡例を作成する:

一連の荷重値による変形を計算して可視化する.その際,せん断応力を使って変形されたアーチに彩色する:

以下の画像をクリックして荷重を変える.アーチが細いために変位が大きく色は荷重の値すべてに対して一貫している点に注意のこと:

複素変数  (1)

複素関数 を定義する:

変位場を計算する:

複素変換を可視化し,線が円に写像されている点に注目する:

矢印を使って同心円TemplateBox[{z}, Abs]=1/2TemplateBox[{z}, Abs]=2の上の点が のもとでどのように変換されているかを示す:

地図の投影  (1)

たくさんの円板を生成し,その和集合を作る:

円板を正距円筒図法の世界地図に重ね合せる:

正距円筒図法からメルカトル図法への変位を指定する:

変形された円板をメルカトル図法の地図上に示す:

特性と関係  (9)

ListVectorDisplacementPlotを使って変位場データに基づいて変形を可視化する:

VectorDisplacementPlot3Dを使って変位ベクトル場に関連付けられた3D領域の変形を可視化する:

ListVectorDisplacementPlot3Dを使って同じ変形をデータに基づいて可視化する:

VectorPlotを使ってベクトル場を直接プロットする:

StreamPlotでベクトルの代りに流線を使ってプロットする:

ListVectorPlotまたはListStreamPlotをデータのプロットに使う:

VectorDensityPlotを使ってスカラー場の密度プロットを加える:

StreamDensityPlotを使ってベクトルの代りに流線をプロットする:

ListVectorDensityPlotまたはListStreamDensityPlotをデータのプロットに使う:

LineIntegralConvolutionPlotを使ってベクトル場の線積分のたたみ込みをプロットする:

VectorPlot3DStreamPlot3Dを使って3Dベクトル場を可視化する:

ListVectorPlot3DまたはListStreamPlot3Dを使ってデータでプロットする:

SliceVectorPlot3Dで曲面上にベクトルをプロットする:

ListSliceVectorPlot3Dを使ってデータでプロットする:

ComplexVectorPlotまたはComplexStreamPlotを使って複素変数の複素関数をベクトル場としてまたは流線で可視化する:

GeoVectorPlotを使って地図上にベクトルをプロットする:

GeoStreamPlotを使ってベクトルの代りに流線をプロットする:

Wolfram Research (2021), VectorDisplacementPlot, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/VectorDisplacementPlot.html.

テキスト

Wolfram Research (2021), VectorDisplacementPlot, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/VectorDisplacementPlot.html.

CMS

Wolfram Language. 2021. "VectorDisplacementPlot." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/VectorDisplacementPlot.html.

APA

Wolfram Language. (2021). VectorDisplacementPlot. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/VectorDisplacementPlot.html

BibTeX

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