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Python
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Python
# -*- coding: utf-8 -*-
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Created on Mon Feb 10 16:29:16 2025
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@authors: Maël Dbq & Achille Toupin
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import numpy as np
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import matplotlib.pyplot as plt
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import matplotlib.dates as mdates
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from scipy.optimize import root_scalar
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import datetime
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# Données
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rayon_cuve = 0.6 # Rayon de la cuve en m
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longueur_cuve = 1.77 # Longueur de la cuve en m
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nb_grad_fleche = 25 # Nombre de graduations sur l'axe des hauteurs
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nb_grad_volume = 21 # Nombre de graduations sur l'axe des volumes
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date_debut = datetime.date.today()
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duree_graphe = 24 # Durée du graphe en mois
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# Fonction pour calculer l'aire du segment de disque pour une flèche donnée
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def segment_area(f, R):
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if f == 0:
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return 0
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return R**2 * np.arccos((R - f) / R) - (R - f) * np.sqrt(2 * R * f - f**2)
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# Fonction pour trouver la flèche correspondant à une aire donnée
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def find_f(A, R):
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if A <= 0:
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return 0
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if A >= np.pi * R**2:
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return 2 * R # Cas d'un disque plein
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try:
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sol = root_scalar(lambda f: segment_area(f, R) - A, bracket=[0, 2*R], method='bisect')
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return sol.root if sol.converged else None
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except ValueError:
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return None # Retourne None si aucun zéro trouvé
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# Création d'une échelle temporelle : une valeur par mois sur x mois
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dates = [date_debut.replace(day=1) + datetime.timedelta(days=30*i) for i in range(duree_graphe)]
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# Capacité maximale de la cuve (cylindre entier)
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volume_max = np.pi * rayon_cuve**2 * longueur_cuve
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# Liste des volumes pour chaque date
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volumes = np.linspace(0, volume_max, len(dates))
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# Création de la liste de flèches
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flèches = np.linspace(0, 2 * rayon_cuve, len(dates))
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# Création des graduations de l'axe de droite
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right_ticks = np.linspace(0, 2 * rayon_cuve, nb_grad_fleche)
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right_tick_positions = [find_f(v / longueur_cuve, rayon_cuve) for v in right_ticks * volume_max / (2 * rayon_cuve)]
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# Supprimer les valeurs None (au cas où)
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volumes = np.array([v for i, v in enumerate(volumes) if flèches[i] is not None])
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flèches = np.array([f for f in flèches if f is not None])
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# Espacement en flèche pour avoir des graduations équidistantes en volume
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volumes_grad = np.linspace(0, volume_max, nb_grad_fleche)
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flèche_grad = [find_f(v / longueur_cuve, rayon_cuve) for v in volumes_grad]
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# Tracer le graphe
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plt.rcParams.update({'font.size': 22}) # Taille du texte
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fig, ax1 = plt.subplots(figsize=(29.7-1, 21-1)) # Format A4 avec une marge de 1 cm
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# Axe principal : Volume en fonction des mois
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volumes_L = volumes * 1000 # Conversion en litres
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ax1.plot(dates, volumes_L, label="Volume (L)", color='b', linewidth=2)
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ax1.set_ylabel("Volume (L)", color='b')
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ax1.tick_params(axis='y', labelcolor='b')
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# Configuration du nombre de graduations
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ax1.yaxis.set_major_locator(plt.MaxNLocator(nb_grad_volume))
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# Dates en abscisse
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ax1.xaxis.set_major_formatter(mdates.DateFormatter("%m/%Y")) # Format mois (numérique) année
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ax1.xaxis.set_major_locator(mdates.MonthLocator()) # Une graduation par mois
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plt.xticks(rotation=45)
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# Deuxième axe pour les hauteurs de flèche
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ax2 = ax1.twinx()
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# Application des ticks et labels personnalisés
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ax2.set_yticks(right_tick_positions) # Positions réelles des ticks
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right_ticks_cm = [f * 100 for f in right_ticks] # Valeurs en cm
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right_ticks_text = [f"{f:.0f}" for f in right_ticks_cm] # Texte des labels
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ax2.set_yticklabels(right_ticks_text) # Labels affichés
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ax2.plot(dates, flèches, label="Hauteur de remplissage (cm)", color='r', linestyle='dashed', linewidth=2)
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ax2.set_ylabel("Hauteur de remplissage (m)", color='r')
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ax2.tick_params(axis='y', labelcolor='r')
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# Ajouter un quadrillage qui colle aux hauteurs
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ax2.set_yticks(flèche_grad) # Aligner les graduations de l'axe de droite sur les hauteurs
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ax2.grid(visible=True, linestyle='--', alpha=0.6, which='both') # Quadrillage en pointillé
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# Ajouter un quadrillage qui colle aux volumes
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ax1.set_yticks(volumes_grad) # Aligner les graduations de l'axe de gauche sur les volumes
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ax1.grid(visible=True, linestyle='--', alpha=0.6, which='both') # Quadrillage en pointillé
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# Show the plot
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fig.tight_layout()
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plt.show()
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# Enregistrement de la figure
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fig.savefig("graphes/abaque.png") |