Scambia calore su tutto il contorno e per conduzione circonferenziale

- Convezione anche sui bordi laterali x = 0 e x = lunghezza (nuovo
  coefficiente h_bordi_W_m2K in ARIA)
- Termine di conduzione lungo y verso il resto della fascetta, assunto a
  temperatura ambiente: q_y = -k*(T - T_amb)/L_y^2 con L_y configurabile
  (lunghezza_conduzione_y_mm in FASCETTA)
- La temperatura iniziale del campo e' la temperatura ambiente del run
  (rimosso temperatura_iniziale_C)
- Fisica estratta in prepara_stato_termico e passo_implicito, condivise
  tra simulate.py e plot_animazione.py per evitare duplicazione
- Entrambi i termini sono lineari e restano nella matrice fattorizzata
  una volta per run

Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
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2026-07-05 19:22:51 +02:00
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+6 -3
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@@ -47,10 +47,13 @@ Generatore di dataset per misurazioni termiche pseudo-realistiche di una fascett
- La skin depth è calcolata dalla resistività elettrica del materiale e dalla frequenza di induzione (`calcola_skin_depth_m`)
- Le sorgenti gaussiane in movimento producono un profilo di flusso termico superficiale q(x) sul lato esterno, variabile nel tempo (`profilo_flusso_incidente_W_m2`)
- Quel flusso è ridistribuito volumetricamente attraverso lo spessore con decadimento esponenziale in z (`profilo_deposizione_z_1_m`): q_vol(x, z) = q(x) · p(z)
- Uno schema 2D a volumi finiti con Eulero implicito integra l'equazione del calore su `n_nodi_x × n_nodi_z` celle: la matrice sparsa è fattorizzata LU una volta per run (`costruisci_solutore_implicito_2d`, che restituisce l'oggetto `splu`), poi ad ogni passo si risolve solo il sistema triangolare
- Le condizioni al contorno sono incorporate nella matrice: convezione sui lati esterno (z = 0) e interno (z = spessore), bordi adiabatici a x = 0 e x = lunghezza
- Uno schema 2D a volumi finiti con Eulero implicito integra l'equazione del calore su `n_nodi_x × n_nodi_z` celle: `prepara_stato_termico` costruisce griglia, coefficienti e matrice sparsa fattorizzata LU una volta per run (`costruisci_solutore_implicito_2d`, che restituisce l'oggetto `splu`), poi `passo_implicito` avanza il campo risolvendo solo il sistema triangolare
- Le condizioni al contorno sono incorporate nella matrice: convezione su tutti e quattro i lati della sezione, più un termine di conduzione circonferenziale (y) verso il resto della fascetta assunto a temperatura ambiente (q_y = -k·(T - T_amb)/L_y², con L_y = `lunghezza_conduzione_y_mm`)
- La temperatura iniziale del campo è la temperatura ambiente (randomizzata per run)
- L'output del sensore aggiunge inerzia del primo ordine, rumore gaussiano e quantizzazione
`prepara_stato_termico` e `passo_implicito` sono condivisi con `plot_animazione.py`, che riproduce la fisica di run_0001 per animare la sezione: ogni modifica alla fisica va fatta lì, non duplicata.
**Randomizzazione per run** (`configurazione_randomizzata`): ogni run perturba velocità, flusso di picco, sigma del punto, offset y, temperatura ambiente e rumore del sensore con estrazioni gaussiane/uniformi da un RNG con seed fisso, garantendo riproducibilità.
**Schema di output** (`dataset/run_XXXX.csv`): serie temporale con colonne `id_run, tempo_s, x_sorgente_m, offset_y_sorgente_m, flusso_termico_sorgente_W_m2, skin_depth_m, T_vera_lato_sensore_C, T_misurata_sensore_C, T_lato_caldo_C, T_ambiente_C, velocita_m_s, sigma_punto_m, flusso_picco_W_m2, materiale`. `metadata.csv` ha una riga per run con tutti i parametri e le temperature di picco.
@@ -61,7 +64,7 @@ Ogni parametro in [config.py](config.py) ha un commento che spiega solo cos'è (
## Vincoli progettuali chiave
- Il modello è 2D nella sezione (x = lunghezza, z = spessore). La coordinata circonferenziale y non è risolta spazialmente — l'offset y del percorso delle sorgenti è collassato in un'attenuazione gaussiana del flusso; il diametro è registrato solo come geometria del setup.
- Il modello è 2D nella sezione (x = lunghezza, z = spessore). La coordinata circonferenziale y non è risolta spazialmente — l'offset y del percorso delle sorgenti è collassato in un'attenuazione gaussiana del flusso, e la conduzione lungo y è un termine di scambio lineare verso la temperatura ambiente; il diametro è registrato solo come geometria del setup.
- Le posizioni di inizio/fine corsa delle sorgenti (`x_inizio_m`, `x_fine_m`) sono distanze dal punto x del sensore lungo il verso di marcia; il segno di `velocita_m_s` determina il verso (negativo = -x).
- La matrice implicita è costruita e fattorizzata una volta per run (proprietà del materiale costanti, nessun coefficiente dipendente dalla temperatura). Se si aggiungono proprietà dipendenti dalla temperatura, la matrice deve essere ricostruita e rifattorizzata ad ogni passo temporale.
- `simulate.py` cancella e ricrea l'intera cartella di output ad ogni esecuzione (`shutil.rmtree`).