این آموزش استفاده از مدل‌سازی چندفیزیکی را در COMSOL Multiphysics با ماژول AC/DC نشان می‌دهد. شما یاد خواهید گرفت که چگونه از یکی از چندین ترکیب چندفیزیکی از پیش تنظیم شده استفاده کنید.
مدلی که می‌خواهید ایجاد کنید، شینه‌ای را تحلیل می‌کند که برای هدایت مقدار زیادی جریان مستقیم در یک محیط صنعتی طراحی شده است (تصویر زیر را ببینید). جریان عبوری در شینه، از پیچ 1 تا پیچ 2a و 2b، به دلیل تلفات مقاومتی، گرما تولید می کند، پدیده ای که به آن گرمایش ژول گفته می شود. شینه از مس ساخته شده است در حالی که پیچ ها از آلیاژ تیتانیوم ساخته شده اند. پیچ و مهره های شینه معمولاً از فولاد ساخته می شوند، اما در این مثال، محیطی بسیار خورنده را فرض می کنیم. بنابراین، آلیاژ تیتانیوم انتخاب شد.
در شرایط عملیاتی عادی، جریان ها عمدتاً از طریق مس هدایت می شوند. با این حال، این مثال، اثرات بارگذاری الکتریکی ناخواسته شینه را از طریق پیچ و مهره ها نشان می دهد. وجود مواد مختلف بسیار مهم است زیرا تیتانیوم رسانایی الکتریکی کمتری نسبت به مس دارد و در معرض چگالی جریان بالاتری قرار خواهد گرفت.
هدف از شبیه سازی شما محاسبه دقیق میزان گرم شدن باسبار است. اثر گرمایش ژول توسط قوانین بقای جریان الکتریکی و انرژی توصیف می شود. پس از حل شدن، دو قانون بقای به ترتیب دما و میدان الکتریکی را نشان می دهند. تمام سطوح، به جز سطوح تماس با پیچ، توسط همرفت طبیعی در هوای اطراف شینه خنک می شوند. شما می توانید فرض کنید که قسمت های باز شده پیچ به خنک شدن یا گرم شدن دستگاه کمک نمی کند. جریان الکتریکی از سطح پیچ عمودی سمت راست بالا 160 A و پتانسیل در دو سطح افقی پیچ‌های پایینی 0 ولت است.
