Black + improvements on pa reflex/puv

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Edgar P. Burkhart 2022-04-01 17:11:37 +02:00
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@ -1,4 +1,4 @@
import math
import math
import os
import shutil
import subprocess
@ -16,83 +16,99 @@ from scipy.fftpack import fft, ifft
from scipy.signal import detrend
from numpy import angle
# fonction moyenne glissante
def lissage(Lx,Ly,p):
'''Fonction qui débruite une courbe par une moyenne glissante
sur 2P+1 points'''
Lxout=[]
Lyout=[]
Lxout = Lx[p: -p]
for index in range(p, len(Ly)-p):
average = np.mean(Ly[index-p : index+p+1])
Lyout.append(average)
return Lxout,Lyout
g = 9.81
# h = profondeur locale
#fs = fréquence echantillonage
# fs = fréquence echantillonage
# zmesP = profondeur de mesure de la pression
# zmesU = profondeur de mesure de la vitesse
def PUV_dam(u,p,h,fs,zmesP,zmesU):
#u = detrend(u)
#p = detrend(p)
def PUV_dam(u, p, h, fs, zmesP, zmesU):
# u = detrend(u)
# p = detrend(p)
ampliseuil = 0.001
N = len(u)
delta = fs
#transformée de fourrier
# transformée de fourrier
Yu = fft(u)
Yp = fft(p)
nyquist = 1/2
#Fu_xb = ((1:N/2)-1)/(N/2)/deltat*nyquist
xf = np.linspace(0.0, 1.0/(2.0/fs), N//2)
Ampu = np.abs(Yu[1:N//2])/(N/2.0)
Ampp = np.abs(Yp[1:N//2])/(N/2.0)
#pas de frequence deltaf
deltaf=1/(N/2)/delta*nyquist;
#phase
ThetaU=angle(Yu[1:N//2]);
ThetaP=angle(Yp[1:N//2]);
#calcul du coefficient de reflexion
nbf=len(xf);
if max(p) > 0 :
#si pas de données de pression, jsute Sheremet
#attention : on commence par le deuxieme point, le premier correspondant a frequence nulle
iicutoff_xb=max(min(np.where(xf>0.5))) #length(Fu_xb)) ?
#calcul de l'amplitude en deca de la frequence de coupure
nyquist = 1 / 2
# Fu_xb = ((1:N/2)-1)/(N/2)/deltat*nyquist
xf = np.linspace(0.0, 1.0 / (2.0 / fs), N // 2)
Ampu = np.abs(Yu[1 : N // 2]) / (N / 2.0)
Ampp = np.abs(Yp[1 : N // 2]) / (N / 2.0)
# pas de frequence deltaf
deltaf = 1 / (N / 2) / delta * nyquist
# phase
ThetaU = angle(Yu[1 : N // 2])
ThetaP = angle(Yp[1 : N // 2])
# calcul du coefficient de reflexion
nbf = len(xf)
if max(p) > 0:
# si pas de données de pression, jsute Sheremet
# attention : on commence par le deuxieme point, le premier correspondant a frequence nulle
iicutoff_xb = max(min(np.where(xf > 0.5))) # length(Fu_xb)) ?
# calcul de l'amplitude en deca de la frequence de coupure
k_xb = []
ii = 1
while ii<iicutoff_xb :
k_xb[ii] = newtonpplus(xf[ii],h,0);
a1=Ampu[ii];
a3=Ampp[ii];
phi1=ThetaU[ii];
phi3=ThetaP[ii];
omega[ii]=2*pi*xf[ii];
cc=omega[ii]*cosh(xf[ii]*(zmesU+h))/sinh(xf[ii]*h);
ccp=omega[ii]*cosh(xf[ii]*(zmesP+h))/sinh(xf[ii]*h);
cs=omega[ii]*sinh(xf[ii]*(zmesU+h))/sinh(xf[ii]*h);
#Procedure de calcul des ai et ar sans courant
ccc[ii]=cc;
ccs[ii]=cs;
cccp[ii]=ccp;
#calcul des amplitudes des ondes incidentes a partir de uhoriz et p
aincident13[ii]=0.5*sqrt(a1*a1/(cc*cc)+a3*a3*g*g*xf[ii]*xf[ii]/(omega[ii]*omega[ii]*ccp*ccp)+2*a1*a3*g*k_xb[ii]*cos(phi3-phi1)/(cc*ccp*omega[ii]))
areflechi13[ii]=0.5*sqrt(a1*a1/(cc*cc)+a3*a3*g*g*k_xb[ii]*k_xb[ii]/(omega[ii]*omega[ii]*ccp*ccp)-2*a1*a3*g*xf[ii]*cos(phi3-phi1)/(cc*ccp*omega[ii]))
cv=g*xf[ii]/(omega[ii]*ccp)
cp=1/cc
aprog[ii]= a3/(g*xf[ii]/(omega[ii]*ccp)); #hypothese progressive Drevard et al |u|/Cv
#aprog(ii)= a1/cp;
#|p|/Cp
if aincident13[ii]<0.18*ampliseuil:
r13[ii]=0
omega = []
ccc, ccs, cccp = [], [], []
aincident13, areflechi13 = [], []
aprog = []
r13 = []
ii = 0
while ii < iicutoff_xb:
k_xb.append(newtonpplus(xf[ii], h, 0))
a1 = Ampu[ii]
a3 = Ampp[ii]
phi1 = ThetaU[ii]
phi3 = ThetaP[ii]
omega.append(2 * np.pi * xf[ii])
cc = omega[ii] * np.cosh(xf[ii] * (zmesU + h)) / np.sinh(xf[ii] * h)
ccp = omega[ii] * np.cosh(xf[ii] * (zmesP + h)) / np.sinh(xf[ii] * h)
cs = omega[ii] * np.sinh(xf[ii] * (zmesU + h)) / np.sinh(xf[ii] * h)
# Procedure de calcul des ai et ar sans courant
ccc.append(cc)
ccs.append(cs)
cccp.append(ccp)
# calcul des amplitudes des ondes incidentes a partir de uhoriz et p
aincident13.append(0.5 * np.sqrt(
a1 * a1 / (cc * cc)
+ a3
* a3
* g
* g
* xf[ii]
* xf[ii]
/ (omega[ii] * omega[ii] * ccp * ccp)
+ 2 * a1 * a3 * g * k_xb[ii] * np.cos(phi3 - phi1) / (cc * ccp * omega[ii])
))
areflechi13.append(0.5 * np.sqrt(
a1 * a1 / (cc * cc)
+ a3
* a3
* g
* g
* k_xb[ii]
* k_xb[ii]
/ (omega[ii] * omega[ii] * ccp * ccp)
- 2 * a1 * a3 * g * xf[ii] * np.cos(phi3 - phi1) / (cc * ccp * omega[ii])
))
cv = g * xf[ii] / (omega[ii] * ccp)
cp = 1 / cc
aprog.append(a3 / (g * xf[ii] / (omega[ii] * ccp)))
# hypothese progressive Drevard et al |u|/Cv
# aprog(ii)= a1/cp;
# |p|/Cp
if aincident13[ii] < 0.18 * ampliseuil:
r13.append(0)
else:
r13[ii]=areflechi13[ii]/aincident13[ii]
#calcul des energies incidente et reflechie sans ponderation avec les voisins
Eprog=0.5*aprog**2/deltaf;
Eixb=0.5*aincident13**2/deltaf
Erxb=0.5*areflechi13**2/deltaf
F=Fu_xb[1:iicutoff_xb]
return Eixb,Erxb,Eprog,F
'test'
r13.append(areflechi13[ii] / aincident13[ii])
# calcul des energies incidente et reflechie sans ponderation avec les voisins
Eprog = 0.5 * aprog**2 / deltaf
Eixb = 0.5 * aincident13**2 / deltaf
Erxb = 0.5 * areflechi13**2 / deltaf
F = Fu_xb[1:iicutoff_xb]
return Eixb, Erxb, Eprog, F
"test"
# Calcul du vecteur d'onde en prÈsence d'un courant
@ -100,19 +116,29 @@ def PUV_dam(u,p,h,fs,zmesP,zmesU):
# a partir de la frÈquence f, la profondeur d'eau h et
# la vitesse u du courant
# kh : vecteur d'onde * profondeur d'eau
def newtonpplus(f,h,u) :
def newtonpplus(f, h, u):
# calcul de k:
g = 9.81
kh = 0.5
x = 0.001
u=-u
while (abs((kh - x)/x) > 0.00000001) :
u = -u
i = 0
while abs((kh - x) / x) > 0.00001:
i += 1
if i > 10**5:
sys.exit(1)
x = kh
fx = x*math.tanh(x) - (h/g)*(2*math.pi*f-(u/h)*x)*(2*math.pi*f-(u/h)*x)
fprimx = math.tanh(x) + x*(1- (math.tanh(x))**2)+(2*u/g)*(2*math.pi*f-(u/h)*x)
kh = x - (fx/fprimx)
k = kh/h
fx = x * math.tanh(x) - (h / g) * (2 * math.pi * f - (u / h) * x) * (
2 * math.pi * f - (u / h) * x
)
fprimx = (
math.tanh(x)
+ x * (1 - (math.tanh(x)) ** 2)
+ (2 * u / g) * (2 * math.pi * f - (u / h) * x)
)
kh = x - (fx / fprimx)
k = kh / h
return k
# fin du calcul de k
# fin du calcul de k