شرایط مرزی انتقال لایه ای

View Categories

شرایط مرزی انتقال لایه ای

3 min read

شرایط مرزی انتقال لایه ای
شرط مرزی انتقال لایه‌ای، توسعه‌ای از شرایط مرزی انتقالی است که امکان مدل‌سازی دنباله‌ای از لایه‌های فلزی نازک را با استفاده از یک ماده لایه‌ای فراهم می‌کند . نشان دهنده یک ناپیوستگی در میدان الکتریکی مماسی است. برای هر لایه در مواد لایه‌ای ، امپدانس‌های انتقال و سطح از ضخامت لایه و خواص مواد به‌دست می‌آیند. سپس از امپدانس ها برای ربط دادن ناپیوستگی در میدان الکتریکی مماسی به جریان جاری در سطح هر دو طرف (بالا/پایین) لایه مربوطه استفاده می شود. از نظر ریاضی این می گوید:
که در آن شاخص i = 1، 2،…، n به شماره لایه اشاره دارد. سیستم معادلات بالا برای هر لایه در ماده لایه ای حل شده است . شاخص i از عبارت امپدانس ها و بردار موج k حذف شده است تا خوانایی آنها بهبود یابد.
شکل 5-5: مواد لایه ای از n لایه تشکیل شده است. جریان های سطحی در سمت بالا و پایین هر لایه از امپدانس های انتقالی و سطحی تعیین می شوند و تابعی از میدان های الکتریکی مماسی هستند.
 
برای اطلاعات بیشتر، به ابزارهای انتخاب لایه و رابط مراجعه کنید .
برای جزئیات بیشتر در مورد تعریف مواد لایه‌ای ، مواد لایه‌ای ، پیوند مواد لایه‌ای ، پشته مواد لایه‌ای، پیوند مواد لایه‌ای (زیرگره) و مواد تک لایه را در کتابچه راهنمای مرجع Multiphysics COMSOL ببینید .
خواص پوسته
بخش Shell Properties نشان می‌دهد که شرایط مرزی انتقال لایه‌ای به کدام مواد لایه‌بندی شده است.
برای انتخاب یک ماده لایه‌بندی خاص از لیست، تیک Use all layers را پاک کنید . سپس ویژگی Layered Transition Boundary Condition فقط در مرزهایی که ماده انتخابی تعریف شده است قابل اعمال است.
با کلیک کردن روی دکمه‌های Layer Cross Section Preview و Layer 3D Preview می‌توانید مواد لایه‌ای انتخاب شده و لایه‌های تشکیل‌دهنده آن را تجسم کنید .
ضخامت لایه لایه بسته به نوع مواد باید به صورت زیر تنظیم شود:
در گره Material ، ضخامت لایه در قسمت Material Contents با افزودن یک گروه ویژگی Shell از قسمت Material Properties در پنجره تنظیمات مواد تنظیم می شود . این به طور خودکار یک زیرگره Shell را در زیر گره Material اضافه می کند و آن را به یک ماده لایه ای تبدیل می کند.
وقتی مواد لایه‌بندی شده یک ماده تک لایه است ، ضخامت در قسمت محتوای مواد در پنجره تنظیمات تنظیم می‌شود . یا می‌توان آن را در بخش تعریف لایه از پنجره تنظیمات گروه ویژگی پوسته تنظیم کرد .
برای یک ماده لایه‌ای عمومی ، که از طریق پیوند لایه‌ای یا پشته مواد لایه‌ای اضافه شده است ، ضخامت در بخش تعریف لایه پنجره تنظیمات تنظیم می‌شود . ممکن است چندین لایه در جدول تعریف شود و ضخامت باید برای هر یک از آنها تعریف شود. ضخامت کل مواد لایه ای مجموع ضخامت های تمام لایه ها است.
شرایط مرزی انتقال لایه لایه
بخش Layered Transition Boundary Condition خواص مواد لایه نازک را که این شرط مرزی تقریبی می کند فهرست می کند:
گذردهی نسبی ، ε r (بدون بعد)
نفوذپذیری نسبی ، μ r (بدون بعد)
هدایت الکتریکی ، σ (واحد SI: S/m)
پیش‌فرض‌ها از مقادیر From Material استفاده می‌کنند و ویژگی‌ها را از ماده لایه‌ای مشخص شده برای مرز می‌گیرند. در غیر این صورت، User defined را انتخاب کنید و مقادیر یا عبارات مختلف را وارد کنید. در حالت دوم، تمام لایه‌های تشکیل دهنده مواد لایه‌بندی شده، مقدار یکسانی را برای ویژگی انتخاب شده به خود می‌گیرند.