Array Plot: 3D-Plot und XY-Plot von rechteckigen Skalarfeldern

Das Kommando ermöglicht den 3D-Plot und XY-Plot von Skalarwerten, die in einer rechtwinkligen Matrix von m Zeilen und n Spalten bereitgestellt werden (Bild).

Nach Aufruf des Kommandos erscheint das dargestellte Dialogfenster mit folgenden Optionen:

Array Daten bereitstellen

Elementbereich auswählen: m x n Elemente

Bei dieser Option ist zunächst in einem Elementwahlfenster ein zusammenhängender Bereich von m x n Viereckselementen auszuwählen. Sind Volumenelemente in der Auswahl enthalten, so wird von diesen Elementen nur diejenige Oberfläche verwendet (maximal eine Oberfläche), deren Eckknoten alle in der aktuell gespeicherten Knotenauswahl enthalten sind, d. h. bei Volumenelementen ist vor der Elementauswahl zusätzlich auch eine Knotenauswahl anzugeben und zu speichern. Von den ausgewählten Viereckselementen wird der umschließende Rand ermittelt, der genau 4 Seiten und 4 Eckknoten umfassen muss, mit gleicher Anzahl Knoten auf den gegenüberliegenden Seiten. Der Rand und die Eckknoten werden farbig geplottet. Von den vier Eckknoten des umrandeten Gebietes sind anschließend zwei Eckknoten einer Seite grafisch mit Cursor zu markieren, diese Seite wird dann als x-Achse für den 3D-Plot bzw. als erste Matrixzeile beim XY-Plot verwendet. Die aktuellen Skalarwerte der Eckknoten der in dem markierten Gebiet enthaltenen Elemente werden als Arraydaten in einer Matrix bereitgestellt.

Knotenfolgen selektieren

Bei dieser Option sind grafisch eine oder mehrere Knotenfolgen mit je gleicher Anzahl (n) von Knoten zu selektieren. Die Anzahl (m) der Knotenfolgen ist in dem Eingabefeld anzugeben. Die Skalarwerte in den selektierten Knoten werden als Arraydaten in einer (m/n)-Matrix bereitgestellt, wobei jede Knotenfolge eine Zeile der Matrix definiert. Die Knoten werden bei Einzelpunktselektion in der selektierten Folge und bei Selektion aus einem Rechteck- oder Polygonzugbereich in der Folge ihrer internen Speicherung angeordnet. Ist die Option „Knotenfolge ändern“ markiert, so werden die Knotenfolgen vom Programm so abgeändert, dass der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Knoten möglichst gering ist.

Lastfälle

Diese Option kann verwendet werden, wenn mehrere Lastfälle von knoten- oder elementbezogenen Skalarwerten gespeichert sind. In dem Eingabefeld ist der Bereich der Lastfallnummern (kleinste und größte Lastfallnummer) unter denen die Lastfälle gespeichert sind anzugeben. Zusätzlich ist in dem Eingabefeld für Knoten eine Knotenauswahl bei knoten- bzw. eine Elementauswahl bei elementbezogenen Skalarwerten anzugeben. Für die Knoten- bzw. Elementauswahl kann ein Bereich in der Form k1 –k2 kd angegeben werden, mit k1 = erste, k2 = letzte interne Knotennummer und kd = Inkrement. Wird die Schaltfläche „Knoten selektieren“ angeklickt, so kann die Knoten- bzw. Elementauswahl auch anschließend grafisch mit Cursor selektiert werden. Für jeden angegebenen Knoten bzw. jedes Element wird eine Matrixzeile aufgebaut, mit den Werten der für die verschiedenen Lastfälle gespeicherten Skalarwerte. Die Anzahl Zeilen entspricht also der Anzahl Knoten (Elemente) und die Länge der Zeilen der Anzahl Lastfälle. Diese Option ist insbesondere vorgesehen für den Fall, dass für verschiedene Zeit- oder Iterationsschritte Skalarwerte berechnet und gespeichert sind (Skalarfeldtypkennzahl 8 bzw. 9) und der Verlauf für einzelne Knoten bzw. Elemente in einem XY-Plot visualisiert werden soll.

Arraydaten aus Datei lesen

Bei dieser Option werden Arraydaten aus einei ASCII-Datei gelesen. In der ersten Zeile der Datei ist die Anzahl der Zeilen (m) und der Spalten (n) der Matrix anzugeben, danach folgen m * n Skalarwerte, in der Folge der Matrixzeilen. (vergl. Demo File „arrayview.dat“)

Array Daten

Wird die Schaltfläche angeklickt, so werden die Arraydaten entsprechend der markierten Option ermittelt und in einer Matrix für nachfolgende Plots bereitgestellt. Die Arraydaten bleiben gespeichert, bis das gesamte Dialogfenster für Skalarfeldplot geschlossen wird. Die Größe der Matrix (m x n) wird in dem Dialogfenster angezeigt zusammen mit dem kleinsten und größten Skalarwert in der Matrix.

Art der Visualisierung

XY Linien: Bei dieser Option werden in einem 3D-Plot Netzlinien für alle Zeilen und Spalten der Matrix geplottet.

X Linien: Bei dieser Option werden Netzlinien nur für die Matrixzeilen geplottet, wobei alle oder einzelne Zeilen ausgewählt werden können.

Y Linien: Bei dieser Option werden Netzlinien nur für alle oder ausgewählte Spalten der Matrix geplottet.

Flächenplot: Bei dieser Option werden die Flächen zwischen den Netzlinien in einem 3D Hiddenlineplot farbig ausgefüllt, der Farbindex ist in dem Eingabefeld anzugeben.

Isobänder: Bei dieser Option werden Isobänder in 3D-Darstellung geplottet. Die Anzahl und Farben der Isobänder sind auf der Registerkarte „ Skalarwerte„ bzw. „Farbdefinition“ und die Art der Darstellung auf der Registerkarte „Visualisierung“ (Optionen: Isobänder, Nur Isolinien, Nur Isolinien mit Kantenplot, Kantenwinkel) anzugeben.

XZ-Plot: Bei dieser Option wird ein XY-Plot für ausgewählte Zeilen der Matrix geplottet (siehe Grafik)

YZ-Plot: Bei dieser Option wird ein XY-Plot für ausgewählte Spalten der Matrix geplottet.

B L H: In dem Eingabefeld können Zahlenwerte für die Breite, Länge und Höhe des umschließenden Quaders des 3D-Plots angegeben werden. Bei XY-Plots werden B und H für das Verhältnis von Breite zur Höhe des XY-Plots verwendet.

ZMin ZMax: In dem Eingabefeld können Zahlenwerte für den kleinsten bzw. größten Wert auf der Z-Achse angegeben werden, wobei diese kleiner bzw. größer als der kleinste bzw. größte vorhandene Wert der Matrix sein müssen.

Indizes: Für die Optionen „X Linien“, „Y Linien“, „XZ-Plot“ und „YZ-Plot“ können in dem Eingabefeld die Indizes derjenigen Zeilen bzw. Spalten der Matrix angegeben werden, die geplottet werden sollen. Wird für den zweiten Index eine negative Zahl angegeben, so wird dieser Index als obere Grenze eines Bereiches, und der dritte Index als Inkrement interpretiert. Z. B. 1,-61,10 bedeutet jede 10. Zeile von 1 bis 61. Ist das Eingabefeld leer, so werden alle Zeile bzw. Spalten geplottet.

Farbe: In dem Eingabefeld können Farbindizes für die verschiedenen Kurven beim XY-Plot angegeben werden. Fehlt die Angabe, so werden fortlaufende Indizes verwendet. Den Indizes -1, -2, -3, -4 werden verschiedene Linientypen, z. B. für Postscriptausgabe zugeordnet.

Plot

Mit der Schaltfläche wird eine neue Grafik ausgeben.

Layer umschalten

Mit der Schaltfläche kann zwischen Array Plot und Strukturplot umgeschaltet werden, wobei jeweils die entsprechenden OpenGL – Layer ein- bzw. ausgeschaltet werden. Eine Umschaltung der Layer erfolgt automatisch, wenn eine andere Registerkarte des Dialogs „Skalarfeldplot“ ausgewählt wird. Wird das gesamte Dialogfenster geschlossen, so werden die aktuell gespeicherten Arraydaten und die Layer gelöscht.

Vektorfelder plotten

Nach Eingabe des Kommandos Vektorfeld erscheint ein Dialogfenster mit mehreren Registerkarten. Das Dialogfenster bleibt aktiv, bis es mit der Schaltfläche “Abbrechen” geschlossen wird. Zwischen den Registerkarten kann beliebig gewechselt werden.