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Invariant d'une ligne de courant défini par gradient

Posté par
MathMusique
02-05-25 à 16:48

Bonjour à tous,

Je me demandais s'il existait un invariant (quelque chose qui se conserve, une expression g(f) = Cst) en fonction de f au cas général d'une ligne de courant portée par un champ de vecteur T défini ainsi :
\overrightarrow{T}=\overrightarrow{grad}(f) avec f une fonction de R3 dans R.

Merci par avance pour toute idée que vous auriez !

Posté par
carpediem
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 02-05-25 à 17:26

salut

peut-être ça :

Posté par
thetapinch27
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 02-05-25 à 17:34

Bonjour,

On peut dire que le rotationnel de T est nul : \nabla \times \vec{T} = \vec{0}

Posté par
MathMusique
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 02-05-25 à 21:48

Merci pour vos réponses. Ce que je recherche plus précisément, ce serait la possibilité de définir voir de tracer des isolignes qui suivent la ligne de courant défini par la gradient. En mécaflux typiquement, il y aura toutes les histoires autour de la fonction potentielle qui est constante sur les lignes de courant.

Pour les lignes de niveau il y aurait de l'idée. Mais il faudrait quelque chose comme un "invariant orthogonal", je vois mal comment procéder.

Pour le rotationnel c'est effectivement un invariant mais comme il est commun à l'ensemble des lignes de courant, il ne permet pas de les discriminer entre elle.

Idéalement il faudrait une expression g(f)= Cst, cette constante étant propre à chaque ligne de courant.

Posté par
gts2
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 03-05-25 à 05:04

Bonjour,

A priori, ce que vous cherchez est la fonction de courant ψ : , qui est bien constante sur une ligne de courant.

Posté par
MathMusique
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 12-05-25 à 08:14

Bonjour,


Désolé pour cette réponse tardive. Pour la fonction courant oui j'y ai pensé, mais a priori ce n'est pas vraiment une formulation explicite, lorsque l'on ne connait pas directement l'expression analytique de f ou de grad (f), la seul chose que l'on peut résoudre c'est (sauf erreur) : \int_{}^{}-grad_{y}(f)dx + \int_{}^{}grad_{x}(f)dy = Cst

Typiquement je suis intéressé en simulation numérique à pouvoir tracer sur des logiciels comme paraview les streamlines à partir uniquement d'un point sur la streamlines et de l'outil "contours" permettant de tracer un isocontour h(x,y,z) = Cst

Qu'en pensez vous ?

Posté par
gts2
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 12-05-25 à 08:34

Excusez-moi, je n'avais pas fait attention à ce "détail" : h(x,y,z) et  R3 dans R.
La fonction de courant fonctionne en 2D, désolé pour le message hors propos.

Posté par
MathMusique
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 12-05-25 à 08:54

Pas de soucis, on peut se limiter dans le cas 2D dans un premier temps h(x,y) = Cst au besoin, mais de toute façon la fonction de courant peut se généraliser au cas 3D voir plus de ce que j'ai lu.

Posté par
gts2
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 12-05-25 à 09:01

OK, en 2D, quelles sont les données ?

Posté par
MathMusique
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 12-05-25 à 09:05

Un champ grad(f) vectoriel numérique pour lequel nous ne connaissons que les valeurs en chaque point, mais pas de formule analytique.
Ce champ est d'abord réalisé sur une fonction f de R2 dans R. Puis une fois que ce sera fait je voudrais étendre le résultat à une fonction f de R3 dans R.

Le but étant de pouvoir déterminer une fonction h qui permette de tracer les lignes de courant non plus de proche en proche en étant tangeant au champ de vecteur, mais à partir d'une formulation "isocontour" h(x,y) = Cst (cas 2D, pour le 3D h(x,y,z) = Cst).

Posté par
gts2
re : Invariant d'une ligne de courant défini par gradient 12-05-25 à 09:59

SI l'outil "contours" fonctionne à partir d'un tableau h(x,y), il faut intégrer numériquement
\frac{\partial h}{\partial x}=-v_y et  \frac{\partial h}{\partial y}=v_x pour créer ce tableau.



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