"""Пространственный спектр в зазоре из сохранённых ANS: FEMM 5 MicroPython. TG_GAP_RESULT_FILE — абсолютный result.json завершённого этапа15/all. TG_GAP_OUTPUT_ROOT — существующий каталог для нового gap-calculated-NN. TG_GAP_SCRIPT_FILE — абсолютный путь к этому скрипту при запуске через exec. По умолчанию читаются healthy/eccentric, положение0, 180точек на R=71мм. Поле не решается, исходные FEM/ANS не сохраняются и контролируются SHA-256. Это спектр по пространственному углу φ при фиксированном времени, не по t. """ import os import sys import math import json import hashlib import binascii saved=globals().get('__file__','') or (sys.argv[0] if sys.argv else '') SCRIPT=globals().get('TG_GAP_SCRIPT_FILE',os.path.abspath(saved)) INPUT=globals().get('TG_GAP_RESULT_FILE','') if not INPUT: raise ValueError('Задайте TG_GAP_RESULT_FILE: result.json завершённого этапа15/all') SOURCE=os.path.dirname(os.path.abspath(INPUT)) DEST=globals().get('TG_GAP_OUTPUT_ROOT',SOURCE) ENGINE=globals().get('TG_ENGINE_FILE','C:/Program Files/femm-qt/bin/femm_headless.exe') POSITION=int(globals().get('TG_GAP_POSITION_INDEX',0)) COUNT=180 HMAX=15 PI=math.pi def sha(path): h=hashlib.sha256() with open(path,'rb') as f: while True: data=f.read(65536) if not data: break h.update(data) return binascii.hexlify(h.digest()).decode() def real(value): return float(complex(value).real) def spectrum(values): # Для равномерных φk=2πk/N ортогональность синусов/косинусов даёт 2/N. # Амплитуда h = sqrt(ah²+bh²), единица Тл. Множителя hω здесь нет: # это пространственный B(φ), а не временная ЭДС из производной Ψ(t). rows=[] for h in range(1,HMAX+1): a=2*sum(v*math.cos(h*2*PI*k/COUNT) for k,v in enumerate(values))/COUNT b=2*sum(v*math.sin(h*2*PI*k/COUNT) for k,v in enumerate(values))/COUNT rows.append({'harmonic':h,'cos_T':a,'sin_T':b,'amplitude_T':math.sqrt(a*a+b*b)}) return rows input_sha=sha(INPUT) with open(INPUT) as f: original=json.load(f) if original.get('geometry_revision')!='open-slot-wedges-v2' or '15' not in original.get('results',{}): raise ValueError('Нужен завершённый этап15/all геометрии open-slot-wedges-v2') cfg=original['parameters'] radius=(cfg['rotor_radius_mm']+cfg['bore_radius_mm'])/2 if not cfg['rotor_radius_mm']+abs(cfg['eccentricity_mm'])=len(samples): raise ValueError('TG_GAP_POSITION_INDEX вне диапазона сохранённых положений') source=samples[POSITION] model=SOURCE+'/'+source['model'] solution=SOURCE+'/'+source['solution'] before={'model':sha(model),'solution':sha(solution)} for key in ['model','solution']: expected=source.get(key+'_sha256') if expected and expected!=before[key]: raise ValueError('SHA-256 опубликованного поля не совпал: '+key) opendocument(model) mi_loadsolution() mo_smooth('off') points=[] try: for k in range(COUNT): phi=2*PI*k/COUNT x,y=radius*math.cos(phi),radius*math.sin(phi) p=mo_getpointvalues(x,y) bx,by=real(p[1]),real(p[2]) # Поворот неподвижного Cartesian B в локальный базис окружности. br=bx*math.cos(phi)+by*math.sin(phi) bt=-bx*math.sin(phi)+by*math.cos(phi) points.append({'spatial_angle_deg':k*360/COUNT,'point_mm':[x,y], 'Bx_T':bx,'By_T':by,'Br_T':br,'Bt_T':bt, 'relative_permeability':[real(p[9]),real(p[10])]}) finally: mo_close() mi_close() after={'model':sha(model),'solution':sha(solution)} if before!=after: raise RuntimeError('Чтение изменило входную FEM/ANS') br_values=[p['Br_T'] for p in points] bt_values=[p['Bt_T'] for p in points] records.append({'kind':kind,'position_index':POSITION, 'rotor_angle_deg':source['rotor_angle_deg'], 'eccentricity_mm':source['eccentricity_mm'], 'physical_phase_currents_A':source['physical_phase_currents_A'], 'excitation_A':source['excitation_A'], 'source_model':source['model'],'source_solution':source['solution'], 'source_model_sha256':before['model'],'source_solution_sha256':before['solution'], 'inputs_unchanged':True,'samples':points, 'Br_mean_T':sum(br_values)/COUNT,'Bt_mean_T':sum(bt_values)/COUNT, 'Br_harmonics':spectrum(br_values),'Bt_harmonics':spectrum(bt_values)}) print('SPATIAL_GAP',kind,'Br_h2_T',records[-1]['Br_harmonics'][1]['amplitude_T']) checks=[{'name':'Все180точек каждой окружности лежат в немагнитном зазоре', 'passed':all(abs(v-1)<1e-6 for r in records for p in r['samples'] for v in p['relative_permeability'])}, {'name':'Все отсчёты B конечны','passed':all(math.isfinite(p['Br_T']) and math.isfinite(p['Bt_T']) for r in records for p in r['samples'])}, {'name':'ИсходныеFEM/ANS/resultнеизменны','passed':all(r['inputs_unchanged'] for r in records) and sha(INPUT)==input_sha}] result={'schema':'femm5-saved-spatial-gap-v1','geometry_revision':'open-slot-wedges-v2', 'runtime':sys.version,'implementation':str(sys.implementation), 'script_sha256':sha(SCRIPT),'engine_file_sha256':sha(ENGINE), 'input_result_sha256':input_sha,'input_result_file':os.path.abspath(INPUT), 'ring_center_mm':[0,0],'ring_radius_mm':radius,'spatial_samples':COUNT, 'point_field_smoothing':'off; elementwise native B', 'exported_harmonic_max':HMAX,'spatial_nyquist_order':COUNT//2, 'records':records,'checks':checks,'passed':all(c['passed'] for c in checks), 'field_rerun':False,'solver_called':False, 'scope':'Нативное чтение двух сохранённых магнитостатических полей в одном положении. Пространственный B(φ) по окружности зазора, не временной спектр Ψ(t) и не внешнее поле. Ростh2 не является критериемPASS, универсальным диагнозом или проверкой сходимости высоких гармоник.'} with open(OUT+'/spatial-gap.json','w') as f: json.dump(result,f) with open(OUT+'/spatial-gap-samples.csv','w') as f: f.write('kind,spatial_angle_deg,x_mm,y_mm,Bx_T,By_T,Br_T,Bt_T\n') for r in records: for p in r['samples']: row=[r['kind'],p['spatial_angle_deg']]+p['point_mm']+[p['Bx_T'],p['By_T'],p['Br_T'],p['Bt_T']] f.write(','.join(str(v) for v in row)+'\n') with open(OUT+'/spatial-gap-harmonics.csv','w') as f: f.write('kind,component,harmonic,cos_T,sin_T,amplitude_T\n') for r in records: for component in ['Br','Bt']: for h in r[component+'_harmonics']: row=[r['kind'],component,h['harmonic'],h['cos_T'],h['sin_T'],h['amplitude_T']] f.write(','.join(str(v) for v in row)+'\n') print('SPATIAL_GAP_RESULT',OUT,result['passed']) if not result['passed']: raise RuntimeError('Пространственная постобработка не прошла проверки')