科学作图与仿真软件MATLAB有相当强大的曲面绘图能力,在手工作业时代,绘制这些图是非常困难,甚至是不可能的事,但是在计算机和软件技术日益精进的今天,几行代码就可以绘制出精确炫丽的科学用图,相当简单方便。
下面星星就和大家一起用Matlab绘制一些典型的曲面图。
首先介绍一下,MATLAB中有两个画三维曲面图的函数,分别是mesh和surf。其实大部分情况下,MATLAB编程都是“傻瓜式”编程,或按照书上的说法叫演算纸式编程,只要参考help文档和一些相关例程就可以实现基本的绘图,如果要绘制复杂图形,那可能就需要费一些脑筋了。
比如我们拿抛物面做一个例子,实现一下。其它曲面可将其对应的曲面方程套用抛物面的部分代码实现。需要说明的是第三个曲面即球面,我们这里是用一般方法画的,MATLAB中有一个专门的函数sphere可以更简单地画出单位球面。
抛物面方程式
z=x^2+y^2
抛物面M代码
a=5;
b=5;
x=-a:0.1:a;
y=-b:0.1:b;
for i=1:length(y)
for j=1:length(x)
z(i,j)=x(j)^2+y(i)^2;
end
end
axis([-a,a,-b,b,min(min(z)),max(max(z))]);
mesh(x,y,z);
抛物面:z=x^2+y^2
圆锥面:z=(x^2+y^2)^(1/2)
球面:x^2+y^2+z^2=1
悬链面:y=cosh(x)*cos(v) z=cosh(x)*sin(v)
旋转环面:s=((R+r*cosu)cosv (R+r*cosu)sinv r*sinu)
Enneper曲面:r=(u-u^3/3+u*v^2 v-v^3/3+v*u^2 u^2-v^2)
标准锥面:z=(x^2+y^2)^(1/2)
标准柱面:方程式 x^2+y^2=1
马鞍面:z=x*y
单叶双曲面:x^2/a^2+y^2/b^2-z^2/c^2=1
渐开线螺旋面
x=r*(cos(u+v)+u*sin(u+v))
y=r*(sin(u+v)-u*cos(u+v))
z=b*v
阿基米德螺旋面
x=-u*cos(a0)*cos(v)
y=-u*cos(a0)*sin(v)
z=u*sin(a0)+b*v
正螺面
x=v*cos(u)
y=v*sin(u)
z=b*u
你以为到这里就结束了么?
没有!前面的都是小kiss
后面的图会让你觉得原来matlab离生活是如此之近......
在MATLAB和数学面前,如果我们遇到了它,此时该理性还是感性呢?
真的有这样的函数吗,网上有人这样说:
第一个常量用于控制杯罩;
后面的用于控制突起;
常数用于控制突起大小;
次方正负控制凸凹。
这里提供MATLAB代码,供大家刷一下
x=0:0.01:1;
y=3.*x.*log10(x)-(1/30).*exp(- ( (30.*x-30http://www.toutiao.com/a6726132654250394115/exp(1)).^4));
plot(y,x)
grid on
axis equal
没有MATLAB的兄弟可以到Google绘图测试下,什么?不知道怎么使用Google绘图?
哦,直接在Google搜索框中输入函数表达式回车就行了,比如y=sin(x)。
也要有些人说二维的不算什么,求3D效果图!Okay,来了~
?这样的曲面,那matlab是怎么实现的呢?
[X, Y] = meshgrid(0.01:0.01:1, 0.01:0.01:1);
Z = 11*X.*log10(X).*Y.*(Y-1)+exp(-((25 ...
*X - 25/exp(1)).^2+(25*Y-25/2).^2).^3)http://www.toutiao.com/a6726132654250394115/25;
surfl(X, Y, Z);
shading flat
colormap(pink)
view([20 30])
代码执行,效果如下?:
接下来提供罩杯型号,胸围与胸下围的差距:
AA 约7.5cm
A 约10cm
B 约12.5cm
C 约15cm
D 约17.5cm
E 约20cm
F 约22.5cm
G 约25cm
H 约27.5cm
I 约30cm
有了三维函数,学习有限元的朋友可以进行静力和振动模态分析了,请各位发挥您的聪明才智测试并公布各杯参数。另外不妨共享下您的分析结果,比如什么力度比较合适哦!
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