mirror of
https://codeberg.org/vcbferreira/NuFI_deal.ii
synced 2026-08-12 14:33:18 +02:00
added plotting, todo: correct poisson solver
This commit is contained in:
+2
-4
@@ -12,10 +12,8 @@ inline double f0(const double x,
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const double eps = Parameters::EPS,
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const double eps = Parameters::EPS,
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const double k = Parameters::WAVE_NR)
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const double k = Parameters::WAVE_NR)
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{
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{
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const double prefactor = (1.0 + eps * std::cos(k*x));
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const double prefactor = Parameters::F0_FACTOR * (1.0 + eps * std::cos(k*x));
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const double gaussian =
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const double gaussian = v*v * std::exp(-0.5 * v*v);
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(v*v / std::sqrt(2.0 * M_PI)) *
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std::exp(-0.5 * v*v);
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return prefactor * gaussian;
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return prefactor * gaussian;
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}
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}
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@@ -1,10 +1,24 @@
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#include <iostream>
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#include <iostream>
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#include <filesystem>
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#include "nufi_solver.hpp"
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#include "nufi_solver.hpp"
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int main()
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int main()
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{
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{
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try
|
try
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{
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{
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// Delete all files in results/ directory
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std::string results_dir = "results";
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if (std::filesystem::exists(results_dir) && std::filesystem::is_directory(results_dir))
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{
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|
for (const auto& entry : std::filesystem::directory_iterator(results_dir))
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{
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if (std::filesystem::is_regular_file(entry.path()))
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{
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std::filesystem::remove(entry.path());
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std::cout << "Deleted: " << entry.path() << "\n";
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}
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}
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}
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//Used in the past to test the basic poisson problem
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//Used in the past to test the basic poisson problem
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//
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//
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+6
-8
@@ -30,13 +30,13 @@ private:
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||||||
double eval_ftilda(unsigned int n, double x, double u, const UniformSpline1D<double, 4>& E_spline);
|
double eval_ftilda(unsigned int n, double x, double u, const UniformSpline1D<double, 4>& E_spline);
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||||||
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std::vector<double> rho;
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unsigned int Nt = std::floor(Parameters::TMAX/Parameters::DT);
|
unsigned int Nt = std::floor(Parameters::TMAX/Parameters::DT);
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unsigned int Nx = Parameters::SPLINE_NX;
|
unsigned int Nx = Parameters::SPLINE_NX;
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double Lx = Parameters::LX;
|
double Lx = Parameters::LX;
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std::vector<double> rho;
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unsigned int order;
|
unsigned int order;
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double dt = Parameters::DT;
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double dt = Parameters::DT;
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@@ -140,7 +140,9 @@ inline void NuFISolver::run()
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||||||
// Step 1: Evaluate rho^n(x) using current E_spline
|
// Step 1: Evaluate rho^n(x) using current E_spline
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std::cout << "Start of eval_rho loop\n";
|
std::cout << "Start of eval_rho loop\n";
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||||||
std::vector<double> rho(Nx);
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||||||
|
rho.resize(Nx);
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||||||
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||||||
for (unsigned int i = 0; i < (Nx); ++i)
|
for (unsigned int i = 0; i < (Nx); ++i)
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||||||
{
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{
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||||||
double x = (i + 0.5) * dx;
|
double x = (i + 0.5) * dx;
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@@ -159,10 +161,10 @@ inline void NuFISolver::run()
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||||||
poisson.solve_step();
|
poisson.solve_step();
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||||||
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poisson.output_results(it);
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||||||
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||||||
E_grid = poisson.sample_electric_field(poisson, Nx, 0.0, Lx);
|
E_grid = poisson.sample_electric_field(poisson, Nx, 0.0, Lx);
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||||||
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|
||||||
// Step 4: Build spline for E^{n+1} (used in next time step)
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||||||
E_spline = UniformSpline1D<double, 4>(E_grid, 0.0, Lx);
|
E_spline = UniformSpline1D<double, 4>(E_grid, 0.0, Lx);
|
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}
|
}
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||||||
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||||||
@@ -175,9 +177,5 @@ inline NuFISolver::NuFISolver()
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{
|
{
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std::cout << "Initializing Poisson\n";
|
std::cout << "Initializing Poisson\n";
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poisson.initialize();
|
poisson.initialize();
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||||||
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Nx = poisson.get_dof_handler().n_dofs();
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rho.resize(Nx, 0.0);
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}
|
}
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#endif
|
#endif
|
||||||
|
|||||||
+10
-8
@@ -1,29 +1,31 @@
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|||||||
#ifndef PARAMETERS_HPP
|
#ifndef PARAMETERS_HPP
|
||||||
#define PARAMETERS_HPP
|
#define PARAMETERS_HPP
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||||||
|
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||||||
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#include <cmath>
|
||||||
#include <cstdlib>
|
#include <cstdlib>
|
||||||
namespace Parameters
|
namespace Parameters
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||||||
{
|
{
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||||||
constexpr unsigned int DIMENSION = 1;
|
constexpr unsigned int DIMENSION = 1;
|
||||||
|
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||||||
constexpr double X_DOMAIN_LEFT = 0.0;
|
constexpr double X_DOMAIN_LEFT = 0.0;
|
||||||
constexpr double X_DOMAIN_RIGHT = 12.0;
|
constexpr double X_DOMAIN_RIGHT = 4*M_PI;
|
||||||
constexpr double LX = std::abs(X_DOMAIN_RIGHT- X_DOMAIN_LEFT);
|
constexpr double LX = std::abs(X_DOMAIN_RIGHT- X_DOMAIN_LEFT);
|
||||||
|
|
||||||
constexpr double V_DOMAIN_LEFT = -6.0;
|
constexpr double V_DOMAIN_LEFT = -10.0;
|
||||||
constexpr double V_DOMAIN_RIGHT = 6.0;
|
constexpr double V_DOMAIN_RIGHT = 10.0;
|
||||||
|
|
||||||
constexpr unsigned int NV = 1000;
|
constexpr unsigned int NV = 512;
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|
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||||||
constexpr unsigned int GLOBAL_REFINEMENT = 7;
|
constexpr unsigned int GLOBAL_REFINEMENT = 8;
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||||||
constexpr unsigned int FE_DEGREE = 3;
|
constexpr unsigned int FE_DEGREE = 4;
|
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|
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||||||
constexpr double EPS = 0.01;
|
constexpr double EPS = 0.01;
|
||||||
constexpr double WAVE_NR = 0.5;
|
constexpr double WAVE_NR = 0.5;
|
||||||
|
constexpr double F0_FACTOR = 0.39894228040143267793994;
|
||||||
|
|
||||||
// NUFI options
|
// NUFI options
|
||||||
constexpr double DT=0.05;
|
constexpr double DT=1./16.;
|
||||||
constexpr unsigned int TMAX = 2;
|
constexpr unsigned int TMAX = 10;
|
||||||
|
|
||||||
//spline options
|
//spline options
|
||||||
constexpr int SPLINE_NX = 256;
|
constexpr int SPLINE_NX = 256;
|
||||||
|
|||||||
+7
-5
@@ -33,6 +33,7 @@
|
|||||||
#include <deal.II/numerics/vector_tools.h>
|
#include <deal.II/numerics/vector_tools.h>
|
||||||
#include <deal.II/numerics/fe_field_function.h>
|
#include <deal.II/numerics/fe_field_function.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <string>
|
||||||
#include <vector>
|
#include <vector>
|
||||||
|
|
||||||
#include "parameters.hpp"
|
#include "parameters.hpp"
|
||||||
@@ -61,13 +62,14 @@ public:
|
|||||||
unsigned int Nx,
|
unsigned int Nx,
|
||||||
double x_min,
|
double x_min,
|
||||||
double x_max);
|
double x_max);
|
||||||
|
void output_results(unsigned int n);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
private:
|
private:
|
||||||
void create_mesh();
|
void create_mesh();
|
||||||
void setup_system();
|
void setup_system();
|
||||||
void assemble_system();
|
void assemble_system();
|
||||||
void solve();
|
void solve();
|
||||||
void output_results() const;
|
|
||||||
|
|
||||||
Triangulation<dim> triangulation;
|
Triangulation<dim> triangulation;
|
||||||
FE_Q<dim> fe;
|
FE_Q<dim> fe;
|
||||||
@@ -289,7 +291,7 @@ void PoissonProblem<dim>::solve()
|
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|
|
||||||
|
|
||||||
template <int dim>
|
template <int dim>
|
||||||
void PoissonProblem<dim>::output_results() const
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void PoissonProblem<dim>::output_results(unsigned int n)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
|
||||||
// --- extract DoF coordinates ---
|
// --- extract DoF coordinates ---
|
||||||
@@ -318,7 +320,7 @@ void PoissonProblem<dim>::output_results() const
|
|||||||
|
|
||||||
data_out_rho.build_patches();
|
data_out_rho.build_patches();
|
||||||
|
|
||||||
std::ofstream out1("density.vtk");
|
std::ofstream out1("results/density_" + std::to_string(n) + ".vtk");
|
||||||
data_out_rho.write_vtk(out1);
|
data_out_rho.write_vtk(out1);
|
||||||
|
|
||||||
//---- Output electric field & potential ----
|
//---- Output electric field & potential ----
|
||||||
@@ -334,7 +336,7 @@ void PoissonProblem<dim>::output_results() const
|
|||||||
|
|
||||||
data_out_E.build_patches();
|
data_out_E.build_patches();
|
||||||
|
|
||||||
std::ofstream out2("electric_field.vtk");
|
std::ofstream out2("results/electric_field_"+ std::to_string(n)+".vtk");
|
||||||
data_out_E.write_vtk(out2);
|
data_out_E.write_vtk(out2);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@@ -355,7 +357,7 @@ void PoissonProblem<dim>::solve_step()
|
|||||||
}
|
}
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|
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|
|
||||||
// NuFI doesnt use this, kept only for testing.
|
// NuFI doesnt use this, kept only for testing PoissonProblem
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||||||
template <int dim>
|
template <int dim>
|
||||||
void PoissonProblem<dim>::run()
|
void PoissonProblem<dim>::run()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
|||||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -0,0 +1,402 @@
|
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|
# vtk DataFile Version 3.0
|
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#This file was generated by the deal.II library on 2026/3/10 at 19:05:05
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|
ASCII
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DATASET UNSTRUCTURED_GRID
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POINTS 256 double
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0 0 0
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0.0981748 0 0
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||||||
|
0.0981748 0 0
|
||||||
|
0.19635 0 0
|
||||||
|
0.19635 0 0
|
||||||
|
0.294524 0 0
|
||||||
|
0.294524 0 0
|
||||||
|
0.392699 0 0
|
||||||
|
0.392699 0 0
|
||||||
|
0.490874 0 0
|
||||||
|
0.490874 0 0
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||||||
|
0.589049 0 0
|
||||||
|
0.589049 0 0
|
||||||
|
0.687223 0 0
|
||||||
|
0.687223 0 0
|
||||||
|
0.785398 0 0
|
||||||
|
0.785398 0 0
|
||||||
|
0.883573 0 0
|
||||||
|
0.883573 0 0
|
||||||
|
0.981748 0 0
|
||||||
|
0.981748 0 0
|
||||||
|
1.07992 0 0
|
||||||
|
1.07992 0 0
|
||||||
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1.1781 0 0
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||||||
|
1.1781 0 0
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||||||
|
1.27627 0 0
|
||||||
|
1.27627 0 0
|
||||||
|
1.37445 0 0
|
||||||
|
1.37445 0 0
|
||||||
|
1.47262 0 0
|
||||||
|
1.47262 0 0
|
||||||
|
1.5708 0 0
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||||||
|
1.5708 0 0
|
||||||
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1.66897 0 0
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||||||
|
1.66897 0 0
|
||||||
|
1.76715 0 0
|
||||||
|
1.76715 0 0
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||||||
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1.86532 0 0
|
||||||
|
1.86532 0 0
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||||||
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1.9635 0 0
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||||||
|
1.9635 0 0
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||||||
|
2.06167 0 0
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||||||
|
2.06167 0 0
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||||||
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|
||||||
|
2.15984 0 0
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||||||
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2.25802 0 0
|
||||||
|
2.25802 0 0
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||||||
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||||||
|
2.35619 0 0
|
||||||
|
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|
||||||
|
2.45437 0 0
|
||||||
|
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|
||||||
|
2.55254 0 0
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||||||
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2.65072 0 0
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||||||
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2.65072 0 0
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||||||
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||||||
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2.74889 0 0
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||||||
|
2.84707 0 0
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||||||
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2.94524 0 0
|
||||||
|
2.94524 0 0
|
||||||
|
3.04342 0 0
|
||||||
|
3.04342 0 0
|
||||||
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|
||||||
|
3.14159 0 0
|
||||||
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|
||||||
|
3.23977 0 0
|
||||||
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|
||||||
|
3.33794 0 0
|
||||||
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|
||||||
|
3.43612 0 0
|
||||||
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|
||||||
|
3.53429 0 0
|
||||||
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|
||||||
|
3.63247 0 0
|
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|
||||||
|
3.73064 0 0
|
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|
||||||
|
3.82882 0 0
|
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|
||||||
|
3.92699 0 0
|
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|
||||||
|
4.02517 0 0
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|
||||||
|
4.12334 0 0
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|
||||||
|
4.22152 0 0
|
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|
||||||
|
4.31969 0 0
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|
||||||
|
4.41786 0 0
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|
||||||
|
4.51604 0 0
|
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|
||||||
|
4.61421 0 0
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|
||||||
|
4.71239 0 0
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|
||||||
|
4.81056 0 0
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||||||
|
4.90874 0 0
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5.00691 0 0
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||||||
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5.10509 0 0
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|
||||||
|
5.20326 0 0
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|
||||||
|
5.30144 0 0
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|
5.39961 0 0
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5.49779 0 0
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5.59596 0 0
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5.69414 0 0
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5.79231 0 0
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5.89049 0 0
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5.98866 0 0
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6.08684 0 0
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6.18501 0 0
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6.28319 0 0
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6.38136 0 0
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6.47953 0 0
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||||||
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6.57771 0 0
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|
||||||
|
6.67588 0 0
|
||||||
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|
||||||
|
6.77406 0 0
|
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|
||||||
|
6.87223 0 0
|
||||||
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|
||||||
|
6.97041 0 0
|
||||||
|
7.06858 0 0
|
||||||
|
7.06858 0 0
|
||||||
|
7.16676 0 0
|
||||||
|
7.16676 0 0
|
||||||
|
7.26493 0 0
|
||||||
|
7.26493 0 0
|
||||||
|
7.36311 0 0
|
||||||
|
7.36311 0 0
|
||||||
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7.46128 0 0
|
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7.46128 0 0
|
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