تجزیه و تحلیل عددی سیستم های کابلی یک زمینه فعال مطالعه است. این نه تنها تحت سلطه بینش علمی است، بلکه تمرین مهندسی و ملاحظات عددی را نیز در بر می گیرد. هزینه تولید نقش مهمی دارد و دوام نیز نقش مهمی دارد. صنعت کابل گرایش به سمت محافظه کارانه دارد – و دلایل خوبی دارد. تعویض کابل زیردریایی معیوب می تواند بسیار پرهزینه باشد 1 . طراحی معمولی ممکن است بیش از چهل سال دوام بیاورد. برای اطمینان از بازگشت سرمایه خوب، صنعت به شدت بر قوانین سرانگشتی، حاشیه های ایمنی، تجزیه و تحلیل چرخه عمر و استانداردهای بین المللی مانند IEC 60287 [1] تکیه کرده است .
شکل 1: چگالی تلفات حجمی در صفحه نمایش و زره یک کابل زیردریایی XLPE HVAC با غلاف سه هسته ای سربی در دمای فاز اسمی 90 درجه سانتیگراد.
با این حال، در این میان، منابع محاسباتی به شدت افزایش یافته است. هنگام بررسی تحقیقات در مورد این موضوع [ 2 ، 6 ]، نمی توان متوجه ارتباط قوی بین سال انتشار و سطح جزئیات موجود در مدل های عددی نشد. به ویژه معرفی دوره تناوب پیچ خورده [ 2 ] و تناوب کوتاه پیچ خورده [ 3 ] اهمیت زیادی داشته است: مدل سازی کابل سه بعدی با جزئیات کامل اکنون در چند دقیقه بر روی سخت افزار نسبتا ارزان (به جای چند ساعت، در سیستم های خوشه ای) امکان پذیر است.
در نتیجه، روشهای سنتی و حاشیههای ایمنی زیر سؤال میرود: تحقیقات عددی صنعت را به سمت یافتن راهحلهای مقرونبهصرفهتر سوق میدهد.
نمای کلی سری آموزش
این مجموعه آموزشی خواص خازنی، القایی و حرارتی کابل زیردریایی XLPE HVAC 2 با روکش سه هسته ای را مورد بحث قرار می دهد. دارای مقطع هادی اصلی 500 میلی متر مربع ، ولتاژ فاز به فاز 220 کیلو ولت و دارای جریان نامی 655 A است .
این مجموعه در هشت فصل (به طور خلاصه در صفحات بعدی) نوشته شده است که با اصول اساسی به صورت دو بعدی شروع می شود. به شکلی سیستماتیک، آنچه را که متخصصان کابل قبلاً میدانند – بهعنوان نوعی اعتبارسنجی – استنباط و اثبات میکند و سپس به افزایش پیچیدگی تا جایی ادامه میدهد که مدلهای دو بعدی دیگر کافی نیستند.
جدای از بحث در مورد موضوعات مرتبط با کابل مانند جریان های شارژ، انواع اتصال، پیچش های زره و وابستگی به دما، توجه زیادی به الکترومغناطیس و مدل سازی عددی به طور کلی داده شده است. این شامل اهمیت ویژگیهای خاص مواد و ویژگیهای هندسی، مشکلات نامناسب، سیستمهای جفت ضعیف، تأیید و سادهسازی میشود.
توجه: اگرچه این مجموعه آموزشی نوع خاصی از کابل زیردریایی را بررسی می کند ، بسیاری از موضوعات مورد بحث در مورد سیستم های کابلی زمینی نیز به همین صورت است. در واقع، برخی از موضوعات مورد بررسی (مانند پیوند متقاطع ) به طور خاص گنجانده شده اند زیرا برای سیستم های کابلی به طور کلی جالب هستند، نه برای کابل های زیردریایی به طور خاص.
یادداشتی در مورد ارزش آموزشی
اگرچه این آموزش برای کسانی که در صنعت کابل کار می کنند کاربرد خاصی دارد، اما همه آن فقط «در مورد کابل» نیست. این آموزش – و کل مجموعه، برای آن موضوع – در مورد الکترومغناطیسی ، و آنالیز عددی است . این در مورد شیوه های مهندسی خوب، در مورد درک و به کارگیری نظریه، در مورد اعتبار سنجی نتایج، و در مورد ارائه نتایج خود به شیوه ای جذاب و آموزنده است.
کابل سه فاز با زره مغناطیسی و پیچ خورده وسیله ای ایده آل برای نشان دادن و بررسی پدیده های مختلف الکترومغناطیسی و عددی است. از آنجایی که بسیاری از این کابلها استاندارد شدهاند ، ویژگیهای فیزیکی آنها از متون موجود است (که اجازه اعتبارسنجی را میدهد ). در عین حال، آنها بخشی از تحقیقات در حال انجام هستند. این آنها را به ابزاری مناسب برای متخصصان صنعت و دانشجویان دانشگاهی تبدیل می کند تا به طور کلی با تجزیه و تحلیل عددی دستگاه های الکترومغناطیسی آشنا شوند.
توجه: در این مرحله ممکن است وسوسه انگیز باشد که مستقیماً به قسمت سه بعدی مجموعه آموزشی بروید. البته لازم به ذکر است که بسیاری از جنبه های کابل را می توان به خوبی با مدل های دوبعدی درک و بررسی کرد. هزینه محاسباتی یک مدل دو بعدی در مقایسه با مدل سه بعدی ناچیز است. در صورت شک، به صورت دو بعدی شروع کنید .
کابل زیردریایی 1 – مقدمه
مدلی که از این آموزش به دست می آید به عنوان الگویی برای فصل های 2، 4 و 6 ( آموزش های خازنی ، القایی و اثرات حرارتی ) عمل می کند. این شامل هندسه 2 بعدی دقیق از کابل زیردریایی، همراه با مش است. برخی از پارامترها، انتخاب ها و مواد نیز آماده شده است. دستورالعملهای مربوطه در بخش دستورالعملهای مدلسازی (آموزش مقدماتی) شروع میشود .
شکل 2: هندسه 2 بعدی کابل، شامل سه فاز (با صفحه نمایش) و یک زره.
کاربران باتجربه COMSOL که علاقه کمی به این موضوعات – هندسه، مش، انتخابها و مواردی از این دست دارند – ممکن است از این قسمت از مجموعه صرفنظر کنند و با یکی از آموزشهای زیر ادامه دهند. با این حال، وقتی با COMSOL Multiphysics تازه کار هستید، ارزش آن را دارد که برای این کار کمی وقت بگذارید، زیرا به شما کمک می کند تا با اصول اولیه آشنا شوید.
کابل زیردریایی 2 – اثرات خازنی
شکل 3: بخش واقعی توزیع پتانسیل الکتریکی در فاز .
فصل دوم از هندسه دو بعدی از آموزش مقدماتی برای بررسی خواص خازنی کابل استفاده می کند. این فرض را تأیید می کند که برای ظرفیت خازنی و جریان های شارژ، رویکردهای تحلیلی کافی است (تأیید را شامل می شود).
تاثیر خواص مواد، طول کابل و انواع اتصال مورد بحث قرار می گیرد. این مدل رویکرد انتخاب شده در آموزش های بعدی این مجموعه را توجیه می کند، به ویژه، آموزش های خازنی پیوند و اثرات القایی (فصل های 3 و 4).
موضوعات گنجانده شده
•
|
با استفاده از رابط جریان های الکتریکی : حفاظت جریان ، ترمینال ، زمین … استخراج مقادیر یکپارچه با استفاده از ویژگی ترمینال.
|
•
|
مقایسه مدل عددی با مدل تحلیلی مقایسه جریان جابجایی و رسانایی بررسی خطر شکست الکترومغناطیسی بررسی شرایط انتهای شناور کابل 10 کیلومتری با اتصال تک نقطه ای اعمال شده.
|
•
|
استفاده از عباراتی مانند exp(-120[deg]*j) برای تنظیم اختلاف فاز در حوزه فرکانس. تأمل در مورد کاربرد معادلات دیفرانسیل جزئی استفاده شده (اینکه آیا می توان فرض کرد میدان های الکتریکی درون صفحه بدون پیچ و تاب هستند یا خیر).
|
•
|
تأمل در ارتباط با جزئیات خاص در مدل. بحث در مورد کنتراست بزرگ مواد (رساناها و عایق ها) و چگونگی تأثیر آن بر پایداری عددی.
|
کابل زیردریایی 3 – خازنی باندینگ
شکل 4: جریان شارژی که در غلاف سرب ایجاد می شود (در صورت اتصال متقاطع).
بر اساس نتایج حاصل از آموزش جلوه های خازنی ، نادیده گرفتن جفت خازنی بین صفحه ها و در نظر گرفتن یک فاز منفرد به همراه صفحه نمایش آن موجه است. برخلاف آموزشهای خازنی ، القایی و اثرات حرارتی ، این آموزش از هندسه متقارن محوری دو بعدی استفاده میکند که کل 10 کیلومتر کابل را نشان میدهد.
برای چندین نوع اتصال، افزایش جریان های شارژ و تلفات مربوطه در صفحه آنالیز می شود (تأیید شامل می شود). مدل این فرض را تأیید می کند که پتانسیل فاز بالا یک جریان شارژ یکنواخت را القا می کند – جریانی که به سختی به پتانسیل صفحه بستگی دارد – و بنابراین رویکرد انتخاب شده در آموزش جلوه های خازنی و القایی (فصل های 2 و 4) را توجیه می کند.
موضوعات گنجانده شده
•
|
با استفاده از رابط جریان های الکتریکی : ذخیره جریان ، پتانسیل الکتریکی ، زمین … تعیین تلفات کل در یک سیستم با استفاده از یکپارچه سازی حجم.
|
•
|
با استفاده از هندسه متقارن محوری دو بعدی. استفاده از سیستم های مختصات مقیاس شده برای قابل مدیریت کردن هندسه های بسیار طولانی. استفاده از رسانایی ناهمسانگرد برای تثبیت یک مدل
|
•
|
بحث در مورد چندین نوع پیوند: پیوند تک نقطه ای ، پیوند جامد ، و پیوند متقاطع ، و تأمل در مورد چگونگی تأثیر آنها بر ایجاد جریان های شارژ. مقایسه یک مدل عددی با مدل های تحلیلی (یکی برای هر نوع پیوند).
|
کابل زیردریایی 4 – اثرات القایی
شکل 5: هنجار چگالی شار مغناطیسی آنی هنگامی که پیچش زره گنجانده شده است.
نتایج حاصل از آموزش اثرات خازنی و باندینگ خازنی نشان می دهد که فقط یک جفت ضعیف بین پدیده های القایی و خازنی در کابل وجود دارد. علاوه بر این، تحقیقات [ 2 ، 6 ] نشان میدهد که مدلهای القایی 2 بعدی و 2.5 بعدی قادر به ارائه تقریب خوبی از مقادیر تودهای کابل، و تنها با کسری از هزینه محاسباتی (در مقایسه با مدلهای پیچشی سه بعدی طولانی) هستند.
این یک مدل القایی 2D/2.5D را توجیه می کند که فقط شامل جریان های خارج از صفحه است. این مدل روشهایی را نشان میدهد که برای تقریب پیچش زره، و همچنین طرحهای رسانای میلیمیکنی مناسب هستند . این به عنوان پایه و مرجع برای آموزش جلوه های حرارتی و جلوه های القایی 3 بعدی (فصل 6 و 8) عمل می کند. تأیید گنجانده شده است. نتایج با مشخصات رسمی کابل مقایسه شده است.
موضوعات گنجانده شده
•
|
با استفاده از رابط میدان های مغناطیسی : قانون آمپر ، سیم پیچ (گروهی) ، عایق مغناطیسی … هیجان انگیز یک مدل القایی 2D/2.5D با استفاده از ویژگی سیم پیچ .
|
•
|
استفاده از یک گروه کویل برای مدلسازی پیچش زره (برای اتصال متقاطع نیز مفید است). استفاده از تنظیم چند چرخشی هموژنیزه برای تقریب یک هادی milliken .
|
•
|
پس پردازش پیشرفته تجزیه و تحلیل و تأیید نتایج، بررسی تفاوتهای بین پیکربندیهای Plain 2D ، 2.5D و 2.5D + milliken . تامل در تفاوت بین مقاومت AC و DC.
|
کابل زیردریایی 5 – اتصال القایی
شکل 6: هنجار چگالی شار مغناطیسی در یک هندسه ساده شده (در صورت پیوند جامد).
در آموزش Inductive Effects ، گزینه Coil group به عنوان ابزاری برای تقلید از اثرات پیوند متقاطع ذکر شده است، اما میزان اعتبار دقیق این رویکرد نشان داده نشده است. به منظور بررسی دقیق تر انواع مختلف اتصال، آموزش پنجم سه بخش کابل را به صورت جداگانه در نظر می گیرد که توسط سه رابط میدان مغناطیسی مجزا نشان داده شده است.
این مدل از یک هندسه به شدت ساده شده استفاده می کند. با این حال، نتایج به خوبی با نتایج آموزش جلوه های القایی مطابقت دارد . این هم هندسه ساده شده در این آموزش و هم رویکرد پیوند متقابل پیشنهاد شده در آموزش جلوه های القایی را توجیه می کند . در نهایت، برخلاف دیگر مدلهای القایی در این سری، این مدل امکان بررسی طولهای مقطع غیرمشابه را فراهم میکند.
موضوعات گنجانده شده
•
|
با استفاده از رابط میدان های مغناطیسی : قانون آمپر ، سیم پیچ ، عایق مغناطیسی … اتصال سه مدل المان محدود به صورت سری، با استفاده از یک مدار الکتریکی .
|
•
|
بحث در مورد چندین نوع پیوند: پیوند تک نقطه ای ، پیوند جامد ، و پیوند متقاطع ، و انعکاس نحوه تأثیر آنها بر پتانسیل و جریان در صفحه نمایش.
|
•
|
اعتبارسنجی اینکه آیا پیوند متقاطع را می توان به صورت دو بعدی با استفاده از یک گروه سیم پیچ مدل کرد . مقایسه تلفات و پارامترهای تودهای با مدل 2 بعدی ساده با جزئیات از آموزش جلوههای القایی و انعکاس اینکه چه جزئیاتی واقعاً مهم هستند.
|
کابل زیردریایی 6 – اثرات حرارتی
شکل 7: توزیع دما در داخل کابل در دمای بستر دریا T ext = 20 درجه سانتی گراد.
این آموزش از مدل اثرات القایی از این سری به عنوان پایه استفاده می کند و اثرات حرارتی، از جمله رسانایی وابسته به دما (از طریق مقاومت خطی شده) را اضافه می کند. این نشان می دهد که چگونه می توان به یک جفت چندفیزیکی بین میدان های الکترومغناطیسی و انتقال حرارت، با استفاده از نوع مطالعه فرکانس ثابت (گرمایش القایی) دست یافت.
تأثیر دماهای بالا بر تلفات در فازها، صفحهها و زرهها بررسی میشود (تأیید را شامل میشود). مقادیر دمای بهدستآمده در آموزش جلوههای القایی سهبعدی برای اعمال یک اصلاح درجه اول درجه حرارت در سهبعدی استفاده میشوند. در نهایت، آموزش نحوه تطبیق مقاومت AC حاصل را با مقاومت ارائه شده توسط سری استانداردهای IEC نشان می دهد.
موضوعات گنجانده شده
•
|
با استفاده از رابط میدان های مغناطیسی ، رابط انتقال حرارت در جامدات و جفت چندفیزیکی گرمایش الکترومغناطیسی برای مدل سازی گرمایش القایی.
|
•
|
استفاده از مقاومت خطی شده بررسی تلفات مقاومتی و مغناطیسی انعکاس تفاوت بین هادی های جریان محور و ولتاژ محور ، و چگونگی تاثیر گرما بر خواص الکترومغناطیسی کابل. بررسی تفاوت بین مقاومت AC- و DC و اعتبار استدلال ثابت-الکتریکی.
|
•
|
استفاده از یک ODE جهانی برای تنظیم رسانایی فاز به گونه ای که مقاومت AC کابل با مقدار مشخص شده (وابسته به دما) مطابقت داشته باشد.
|
کابل زیردریایی 7 – هندسه و مش 3 بعدی
شکل 8: مش مارپیچ پیچ خورده و جارو شده در فازها، صفحه نمایش ها و زره.
آموزش Inductive Effects 3D به آمادگی بسیار زیادی از نظر هندسه و مش بندی نیاز دارد. در واقع، این چیزی است که اغلب بخش عمده ای از تلاش های صرف شده برای مدل های بزرگ سه بعدی FEM (به ویژه مدل های کابل پیچ خورده) را نشان می دهد. برای اینکه از این موضوعات مهم غافل نشویم در یک آموزش جداگانه به آنها پرداخته شده است.
این آموزش در چهار بخش تنظیم شده است. بخش اول تنظیمات دوربین را پیکربندی میکند (اطمینان از اینکه هندسه، مش، و نمودارها مطابق با هدف ارائه میشوند). سپس، دنباله هندسه همراه با انتخاب ها اضافه می شود. در نهایت، مش ساخته می شود. برخی از پس پردازش ها برای بررسی کیفیت مش انجام می شود.
موضوعات گنجانده شده
•
|
استفاده از هندسه و مش بندی پیشرفته برای بهینه سازی یک مش سه بعدی برای تولید سطح بالایی از جزئیات، در حالی که تعداد درجات آزادی (DOFs) را پایین نگه می دارد.
|
•
|
استفاده از مش های بسیار ناهمسانگرد. ترکیب مش های Swept ، مش های چهار وجهی آزاد و مش های لایه مرزی . تأمل در اهمیت مشهای منطبق برای صفحات تناوب. نشان دادن اینکه چگونه می توان مطابقت مش را اعمال و بررسی کرد.
|
•
|
بهبود دقت مدل با جبران اثرات هندسی مانند برش های مایل و برش دایره ها (عناصر خطی آنها را به چند ضلعی تبدیل می کند ).
|
•
|
استفاده از انتخاب های از پیش تعریف شده موجودیت های هندسی برای خودکارسازی جریان کار.
|
کابل زیردریایی 8 – جلوه های القایی 3 بعدی
شکل 9: چگالی تلفات حجمی در زره و صفحه نمایش، برای مواردی که اصلاح درجه اول درجه حرارت اعمال شده است.
این آخرین آموزش قصد دارد “پاسخ نهایی” را به مدل سازی سه بعدی کابل بدهد. این با بازخورد چندین متخصص در صنعت توسعه یافته است و با آخرین تحقیقات (2020) با در نظر گرفتن عملکرد و سطح جزئیات همتراز است . اعتبار سنجی گنجانده شده است: رفتار مدل ها در چارچوب refs تجزیه و تحلیل می شود. [ 2 ، 4 ، 5 ، و 6 ] و مشخصات رسمی کابل.
این آموزش در پنج بخش سازماندهی شده است: ابتدا کابل بدون پیچش مدل سازی شده و با مدل های دو بعدی بسیار دقیق تر مقایسه می شود. سپس، پیچش اضافه می شود و مدل برای بار دوم حل و تأیید می شود. یک اصلاح دما در مرحله سوم اضافه می شود و یک روش تثبیت عددی تجربی در مرحله چهارم نشان داده می شود. آموزش با جابجایی به نوع تناوب متفاوتی به پایان می رسد و اندازه مدل را صد برابر می کند و در عین حال دقت مشابهی را ارائه می دهد.
موضوعات گنجانده شده
•
|
نمایش یک مدل COMSOL بزرگ (در مقیاس صنعتی)، شامل یک مش بسیار بهینه، تنظیمات حل کننده بهینه، پس پردازش پیشرفته (با ارزیابی های جهانی، ادغام ها، طرح ها و انیمیشن ها)، و یک درمان نظری دقیق از پدیده های فیزیکی مشاهده شده – از جمله مراجع به تحقیقات عددی اخیر
|
•
|
استفاده از رابط میدان های مغناطیسی در سه بعدی: قانون آمپر ، سیم پیچ ، تناوب پیچ خورده … خروج از مدل القایی سه بعدی با استفاده از ویژگی کویل (با برش مایل)، همراه با مرحله پیش پردازش تحلیل هندسه سیم پیچ .
|
•
|
نمایش تناوب پیچ خورده و تناوب پیچ خورده کوتاه ، طول قرارگیری فاز و زره، اصلاحات درجه حرارت درجه اول (و بالاتر)، و تجزیه و تحلیل تلفات مقاومتی و مغناطیسی در فازها، صفحه نمایش ها و زره.
|
•
|
مقایسه دقیق بین مدلهای پیچش سه بعدی – با یا بدون مقاومت خطی شامل – و مدلهای 2D/2.5D (با یا بدون گرمایش القایی).
|
•
|
تجزیه و تحلیل دقیق از گردابه های طولی و عرضی تشکیل شده در سیم های زره، و مسیرهای طی شده توسط خطوط میدان مغناطیسی در حالی که هادی های فاز را احاطه می کنند.
|
•
|
بازتابی در مورد پایداری عددی و نشان دادن یک روش تثبیت عددی که میتواند دقت را بهبود بخشد و زمان حل را پایین نگه دارد.
|
منابع
1. کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی، کابل های برق – محاسبه رتبه فعلی . IEC 60287; انتشارات IEC: ژنو، سوئیس، 2006.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.111301، Google Scholar Crossref، CAS 2. JC del-Pino-Lopez, M. Hatlo, and P. Cruz-Romero, “On Simplified 3D Finite Element Simulations of Three-Core کابل های برق زرهی، “انرژی ها 2018، 11 ، 3081.
3. D. de Vries، “3D Cable Modeling in COMSOL Multiphysics® “ IEEE Spectrum ، 2020، https://spectrum.ieee.org/webinar/3d_cable_modeling_in_comsol_multiphysics .
4. M. Hatlo، E. Olsen، R. Stølan، و J. Karlstrand، “فرمول تحلیلی دقیق برای محاسبه تلفات در کابل های زیردریایی سه هسته ای”، Proc. نهمین کنفرانس بین المللی در کابل های برق عایق شده (Jicable’15).
5. D. Willen، C. Thidemann، O. Thyrvin، D. Winkel، و VMR Zermeno، “مدل سازی سریع تلفات زرهی در 3 بعدی تایید شده توسط اندازه گیری”، Proc. دهمین کنفرانس بین المللی در کابل های برق عایق شده (Jicable’19).
6. JJ Bremnes، G. Evenset، R. Stølan، “از دست دادن توان و اندوکتانس کابلهای چند هستهای زرهدار فولادی: مقایسه مقادیر IEC با نتایج و اندازهگیریهای FEA 2.5 بعدی،” (Cigré 2010).
مسیر کتابخانه برنامه: ACDC_Module/Tutorials,_Cables/submarine_cable_01_introduction
دستورالعمل مدلسازی (آموزش مقدماتی)
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Model Wizard کلیک کنید .
مدل جادوگر
1
|
در پنجره Model Wizard روی 2D کلیک کنید .
|
در این صورت هیچ فیزیک را انتخاب نمی کنیم. این کار در آموزش های بعدی بسته به تحلیل انجام شده انجام خواهد شد.
2
|
روی Done کلیک کنید .
|
هندسه 1
در این مرحله دو گزینه وجود دارد. یکی این است که در این آموزش به بخش Appendix — Modeling Instructions (Geometry) بروید و دستورالعمل های ساخت هندسه را در آنجا دنبال کنید. در صورتی که علاقه محدودی به ساخت دستی هندسه در COMSOL دارید (چون برای مثال قصد دارید از نرم افزار CAD استفاده کنید)، گزینه دوم وجود دارد. دنباله هندسه تکمیل شده را می توان از یک فایل درج کرد:
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Insert Sequence کلیک کنید و Insert Sequence را انتخاب کنید .
|
2
|
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل submarine_cable_e_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید .
|
3
|
در نوار ابزار Geometry ، روی ساختن همه کلیک کنید .
|
4
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
شما اکنون هندسه را ساخته اید. این مرحله با آخرین دستورالعملهای بخش پیوست – دستورالعملهای مدلسازی (هندسه) همزمان است . می توانید با تهیه برخی از پارامترها و انتخاب ها ادامه دهید.
تعاریف جهانی
پارامترهای هندسی 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای هندسی 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
اگر دنباله هندسی را از یک فایل وارد کرده باشید، ممکن است تعجب کنید که جدول از قبل پر شده است. این به این دلیل است که پارامترهای لازم برای ساخت هندسه به طور خودکار وارد می شوند.
پارامترهای هندسی 2
1
|
در نوار ابزار Home ، روی پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای هندسی 2 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Parameters را پیدا کنید . روی Load from File کلیک کنید .
|
4
|
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل submarine_cable_b_geom_parameters.txt دوبار کلیک کنید .
|
هشت مورد به جدول اضافه شده است. اولین مورد، مقطع واقعی هادی اصلی، Acon است . 500 میلی متر 2 . از آنجایی که این رساناها در واقع جامد نیستند بلکه از گروهی از رشته های فشرده تشکیل شده اند، فضایی بین آنها وجود دارد و Acon با pi*(Dcon/2)^2 (مساحت سطحی که بطور ضمنی در هندسه استفاده می شود) یکسان نیست . این باعث ایجاد پارامتر Ncon می شود . Apss بسیار ساده است. پنج پارامتر آخر مربوط به طول کابل است.
تعاریف
در مرحله بعد تعدادی انتخاب اضافه کنید تا بعداً استفاده کنید، به عنوان مثال هنگام اختصاص دادن ویژگی های فیزیک. پانزده انتخاب دامنه قبلاً توسط دنباله هندسه تعریف شده است (همانطور که در انتهای این آموزش نشان داده شده است). بر اساس انتخاب های ناشی از هندسه، می توانید چهار انتخاب مشتق شده را اضافه کنید : دو اتحاد، یک تفاوت و یک انتخاب مجاور.
فاز
1
|
در نوار ابزار تعاریف ، روی Union کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Union ، Phases را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Input Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections to add ، روی Add کلیک کنید .
|
4
|
در کادر محاورهای افزودن ، در فهرست انتخابها برای افزودن ، فاز 1 ، فاز 2 و فاز 3 را انتخاب کنید .
|
5
|
روی OK کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
فلزات
1
|
در نوار ابزار تعاریف ، روی Union کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Union ، فلزات را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Input Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections to add ، روی Add کلیک کنید .
|
4
|
در کادر محاورهای افزودن ، در لیست انتخابها برای افزودن ، فازها ، صفحهنمایش ، مارپیچ فولادی (فیبر) و زره کابل را انتخاب کنید .
|
5
|
روی OK کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
با یکسان سازی فاز، صفحه نمایش، فیبر و زره، شما به تازگی یک استراتژی کارآمد برای تعیین انتخاب فلزات پیدا کرده اید . توجه داشته باشید که انتخاب سیم های زرهی به صورت جداگانه با دست، به نوعی خسته کننده و مستعد خطا می باشد. به همین دلیل است که از دنباله هندسه برای ایجاد انتخاب سیمهای زرهی استفاده میشود (همان عملگر در دنباله هندسه که سیمها را میسازد، انتخاب آنها را نیز مشخص میکند). برای جزئیات بیشتر در این مورد، بخش ضمیمه – دستورالعمل های مدل سازی (هندسه) را ببینید .
عایق ها (خارجی به فاز)
1
|
در نوار ابزار تعاریف ، روی تفاوت کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، Insulators (External to Phase) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید.
|
3
|
قسمت Input Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections to add ، روی Add کلیک کنید .
|
4
|
در کادر محاورهای افزودن ، Cable Domains را در لیست انتخابها برای افزودن انتخاب کنید .
|
5
|
روی OK کلیک کنید .
|
6
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش Input Entities را پیدا کنید .
|
7
|
در قسمت انتخابها برای تفریق ، روی افزودن کلیک کنید .
|
8
|
در کادر محاورهای افزودن ، در فهرست انتخابها برای تفریق ، فلزات ، ترکیب نیمه رسانا و پلیاتیلن متقاطع (XLPE) را انتخاب کنید .
|
9
|
روی OK کلیک کنید .
|
10
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
تماس حرارتی
1
|
در نوار ابزار تعاریف ، روی مجاور کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مجاور ، تماس حرارتی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Input Entities را پیدا کنید . در قسمت انتخابهای ورودی ، روی افزودن کلیک کنید .
|
4
|
در کادر محاورهای افزودن ، Insulators (External to Phase) را در لیست انتخابهای ورودی انتخاب کنید .
|
5
|
روی OK کلیک کنید .
|
6
|
در پنجره تنظیمات برای مجاور ، بخش Output Entities را پیدا کنید .
|
7
|
کادر داخلی مرزها را انتخاب کنید .
|
اکنون که انتخاب ها به پایان رسیده است، مواد بعدی خواهد بود. برای شروع، می توانید View را تغییر دهید تا رنگ مواد را نشان دهد. سپس، مواد اضافه می شود، برچسب مناسب (اگر قبلا آن را نداشته باشند)، انتخاب و ظاهر به آنها داده می شود. در انتهای دستورالعمل ها جدولی فهرست شده است که به شما امکان می دهد تنظیمات داده شده را دوباره بررسی کنید.
مشاهده 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Definitions روی View 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مشاهده ، قسمت Colors را پیدا کنید .
|
3
|
تیک Show material color and texture را انتخاب کنید .
|
مواد را اضافه کنید
1
|
در نوار ابزار Home ، روی Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود .
|
2
|
به پنجره Add Material بروید .
|
3
|
در درخت، Built-in>Air را انتخاب کنید .
|
4
|
کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید .
|
5
|
در درخت، Built-in>Water, liquid را انتخاب کنید .
|
6
|
کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید .
|
مواد
آب (مت1)
1
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
هوا به همه حوزه ها اعمال می شود. این چیز خوبیه. میتوانید از آن بهعنوان یک ماده پیشفرض استفاده کنید و در صورت لزوم، آن را با مواد دیگر لغو کنید.
آب، مایع (mat2)
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Water, liquid (mat2) کلیک کنید .
|
2
|
فقط دامنه 2 را انتخاب کنید.
|
3
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
شن، اشباع
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات مواد ، Gravel، saturated را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
فقط دامنه های 1 و 7 را انتخاب کنید.
|
4
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
5
|
قسمت Material Properties را پیدا کنید . در درخت خواص مواد ، Basic Properties>Relative Permeability را انتخاب کنید .
|
6
|
روی افزودن به مواد کلیک کنید .
|
7
|
این مراحل را برای رسانایی الکتریکی ، گذردهی نسبی ، رسانایی حرارتی ، چگالی و ظرفیت حرارتی در فشار ثابت تکرار کنید .
|
8
|
برای جمع کردن قسمت Material Properties کلیک کنید . برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست Material type ، Rock را انتخاب کنید .
|
اکنون، شما یک ماده خالی با خواص ماده برای μr ، σ ، ε r ، k ، ρ و C p ایجاد کرده اید . خواص مواد مورد استفاده برای معادلات الکترومغناطیسی و حرارتی به ترتیب.
در یک سناریوی مدلسازی معمولی، قبل از تنظیم مواد، ابتدا فیزیک را اضافه میکنید. سپس فیزیک به طور خودکار خواص مواد مورد نیاز برای حل مدل را درخواست می کند. تنظیم دقیق مواد بدون فیزیک گنجانده شده کمی تلاش بیشتری میطلبد، اما این مزیت را دارد که آموزشهای بعدی در این مجموعه بیشتر ویژگیهای مواد را از قبل شامل میشوند. این به بقیه مجموعه آموزشی اجازه می دهد تا بر روی خواص مواد که برای نوع خاصی از تجزیه و تحلیل انجام شده اهمیت ویژه ای دارند، تمرکز کنند.
می توانید با در نظر گرفتن این مطالب خالی به عنوان یک الگو، و چند بار کپی کردن آن، در زمان خود صرفه جویی کنید.
پلی اتیلن
1
|
روی Gravel، saturated کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات مواد ، پلی اتیلن را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، پلی اتیلن را انتخاب کنید .
|
4
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
5
|
برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست نوع مواد ، روغن را انتخاب کنید .
|
(البته پلی اتیلن “روغنی” نیست، اما رنگ آن مناسب به نظر می رسد.)
پلی پروپیلن
1
|
روی پلی اتیلن کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات مواد ، پلی پروپیلن را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، پلی پروپیلن را انتخاب کنید .
|
4
|
برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست نوع مواد ، پلاستیک را انتخاب کنید .
|
5
|
از لیست رنگ ، خاکستری را انتخاب کنید .
|
پلی اتیلن متقاطع (XLPE)
1
|
روی Polypropylene کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات مواد ، پلی اتیلن متقاطع (XLPE) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، پلی اتیلن متقاطع (XLPE) را انتخاب کنید .
|
4
|
برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست رنگ ، سفید را انتخاب کنید .
|
ترکیب نیمه رسانا
1
|
روی Cross-linked polyethylene (XLPE) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مواد ، ترکیب نیمه رسانا را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، ترکیب نیمه رسانا را انتخاب کنید .
|
4
|
برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید .
|
ترکیب قیر
1
|
روی ترکیب نیمه هادی کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مواد ، در قسمت نوشتار برچسب ، ترکیب بیتومین را تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Bitumen Compound را انتخاب کنید .
|
شیشه به راحتی در کتابخانه مواد موجود است، می توانید آن را به صورت زیر اضافه کنید.
مواد را اضافه کنید
1
|
به پنجره Add Material بروید .
|
2
|
در درخت، Built-in>Silica glass را انتخاب کنید .
|
3
|
کلیک راست کرده و Add to Component 1 (comp1) را انتخاب کنید .
|
مواد
شیشه سیلیکا (mat9)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی شیشه Silica (mat9) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست انتخاب ، هسته فیبر نوری را انتخاب کنید .
|
4
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
فولاد ضد زنگ
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Bitumen compound (mat8) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید ( حتما قیر را کپی کنید، نه شیشه ).
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مواد ، فولاد ضد زنگ را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Steel Helix (Fiber) را انتخاب کنید .
|
4
|
برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست نوع مواد ، فولاد را انتخاب کنید .
|
فلز مس
1
|
روی Stainless Steel کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مواد ، Copper را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، فازها را انتخاب کنید .
|
4
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
برای فازها، صفحهها و زرهها، ما تأثیر دماهای بالا بر خواص الکترومغناطیسی کابل را در یک مدل گرمایش القایی کاملاً جفت شده بررسی خواهیم کرد (به آموزش اثرات حرارتی مراجعه کنید ). برای این منظور، مقاومت خطی شده را به مس (و به طور غیرمستقیم، به سرب و فولاد) اضافه کنید.
5
|
قسمت Material Properties را پیدا کنید . در درخت خواص مواد ، Electromagnetic Models> Linearized Resistivity را انتخاب کنید .
|
6
|
روی افزودن به مواد کلیک کنید .
|
7
|
برای جمع کردن قسمت Material Properties کلیک کنید . برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست نوع مواد ، مس را انتخاب کنید .
|
رهبری
1
|
روی Copper کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مواد ، در قسمت نوشتار برچسب ، Lead را تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، صفحه نمایش را انتخاب کنید .
|
4
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
5
|
برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست نوع مواد ، سرب را انتخاب کنید .
|
فولاد گالوانیزه
1
|
روی Lead کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات مواد ، فولاد گالوانیزه را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Cable Armor را انتخاب کنید .
|
4
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
5
|
برای گسترش بخش Appearance کلیک کنید . از لیست نوع مواد ، فولاد را انتخاب کنید .
|
6
|
در نوار ابزار Home ، روی Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود .
|
اکنون که مواد در جای خود هستند، بررسی مجدد تنظیمات اولیه آنها (همانطور که در جدول زیر ارائه شده است) تمرین خوبی است.
7
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials ، بررسی کنید که آیا مواد زیر وجود دارند یا خیر:
|
برچسب
|
انتخاب
|
ظاهر
|
|
mat1
|
هوا
|
همه دامنه ها (تا حدی لغو شده است)
|
هوا
|
mat2
|
آب، مایع
|
دامنه 2
|
اب
|
mat3
|
شن، اشباع
|
دامنه های 1 و 7
|
بتن
|
mat4
|
پلی اتیلن
|
پلی اتیلن
|
پلاستیک
|
mat5
|
پلی پروپیلن
|
پلی پروپیلن
|
پلاستیک
|
mat6
|
پلی اتیلن متقاطع (XLPE)
|
پلی اتیلن متقاطع (XLPE)
|
فولاد
|
mat7
|
ترکیب نیمه رسانا
|
ترکیب نیمه رسانا
|
پلاستیک
|
mat8
|
ترکیب قیر
|
ترکیب قیر
|
پلاستیک
|
mat9
|
شیشه سیلیس
|
هسته فیبر نوری
|
سفارشی
|
mat10
|
فولاد ضد زنگ
|
مارپیچ فولادی (الیاف)
|
فولاد
|
mat11
|
فلز مس
|
فاز
|
فلز مس
|
mat12
|
رهبری
|
صفحه نمایش ها
|
رهبری
|
mat13
|
فولاد گالوانیزه
|
زره کابل
|
فولاد
|
لطفاً توجه داشته باشید که مواد در واقع در Component 1 (comp1)>Materials قرار می گیرند ، به جای Global Definitions>Materials .
مواد
آنچه باقی می ماند خواص مواد است. ویژگی هایی که باید اضافه شوند در جدول زیر آمده است. لطفاً همه آنها را برای مقدار صحیح بررسی کنید، حتی آنهایی که قبلاً پر شده اند. توجه داشته باشید که برای مواردی مانند این، یک گزینه مناسب این است که مقادیر را مستقیماً از این فایل *.pdf در COMSOL کپی کنید .
علاوه بر این، توجه داشته باشید که خواص مواد که با علامت ” x ” مشخص شده اند به هیچ وجه استفاده نمی شوند (ممکن است وجود داشته باشند، اما مقدار آنها بی ربط است). خواص مواد که با علامت ” – ” مشخص شده اند، عمداً خالی گذاشته می شوند. در آموزش های بعدی به آنها مقدار داده می شود. روش معمول این است که هنگام تایپ کردن، واحد را درج کنید: ” 1e-14[S/m] “، اگرچه به طور دقیق، در این مورد لازم نیست. کل مجموعه آموزشی واحدهای استاندارد SI را در نظر می گیرد.
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials ، خواص مواد زیر را اضافه کنید:
|
مور
|
سیگما [S/M]
|
EPSR
|
K [W/(M*K)]
|
RHO [KG/M^3]
|
CP [J/(KG*K)]
|
|
mat1
|
1
|
1e-14
|
1
|
k(T)
|
rho(pA,T)
|
Cp(T)
|
mat2
|
ایکس
|
ایکس
|
ایکس
|
k(T)
|
rho (T)
|
Cp(T)
|
mat3
|
1
|
1
|
28
|
1
|
2020
|
2512
|
mat4
|
1
|
1e-18
|
2.25
|
0.46
|
935
|
2302
|
mat5
|
1
|
1e-18
|
2.36
|
0.25
|
946
|
1920
|
mat6
|
1
|
1e-18
|
–
|
0.46
|
930
|
2302
|
mat7
|
1
|
2
|
2.25
|
10
|
1055
|
2405
|
mat8
|
1
|
3.2e-9
|
3.16
|
0.17
|
1062
|
1885
|
mat9
|
1
|
1e-14
|
3.75
|
1.38
|
2203
|
703
|
mat10
|
1
|
1.46e6
|
1
|
17.5
|
7920
|
475
|
mat11
|
–
|
–
|
1
|
–
|
8940
|
385
|
mat12
|
–
|
–
|
1
|
35.3
|
11340
|
127
|
mat13
|
–
|
–
|
1
|
58
|
7850
|
475
|
مش 1
قسمت آخر این آموزش شامل بررسی مش است. COMSOL شامل طیف وسیعی از ابزارها برای مش بندی پیشرفته است. با این حال، در این مورد، ما با یک هندسه دو بعدی با پیچیدگی کم تا متوسط روبرو هستیم: حتی با یک مش درشت، مدل کاملاً دقیق حل می شود. در نتایج، تفاوت بین Extra fine و Coarse جایی در 4 یا 5 رقم قابل توجه نشان داده می شود. این را در آموزش های بعدی بررسی کنید .
بنابراین به جای صرف زمان برای طرحهای بهینهسازی مش هوشمند، یک رویکرد عملگرایانه را انتخاب میکنیم و فقط از تنظیم اندازه عنصر Normal (پیشفرض) استفاده میکنیم.
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید .
|
این شبکه ما برای آموزش اثرات خازنی ، القایی و حرارتی خواهد بود . به اندازه کافی خوب است که جلوه های پوست و ویژگی های هندسی کوچک را به تصویر بکشد.
شما اکنون این آموزش را تکمیل کرده اید. نتیجه یک فایل COMSOL Multiphysics با هندسه، مواد و مش است که به عنوان الگوی بسیاری از مدلهای بررسی خواص خازنی، القایی و حرارتی استفاده میشود. آموزش های بعدی به این فایل با عنوان submarine_cable_01_introduction.mph اشاره می کند . آموزش بعدی این مجموعه شامل تجزیه و تحلیل دقیق خازنی خواهد بود.
1
|
از منوی File گزینه Save As را انتخاب کنید .
|
2
|
به یک پوشه مناسب بروید و نام فایل submarine_cable_01_introduction.mph را تایپ کنید .
|
ضمیمه – دستورالعمل مدلسازی (هندسه)
هندسه در این مجموعه آموزشی بر اساس پارامترها است. این در COMSOL کاملاً ضروری نیست، بلکه تنظیمات سریع را در خود جای داده و همه چیز را ثابت نگه می دارد. بیشتر پارامترها مستقیماً بر اساس استانداردهای ملی یا بین المللی شهردار هستند (این یک کابل استاندارد است). این مورد خاص یک کابل 500 میلی متر مربع 220 کیلو ولت است. با تنظیم پارامترها، انواع دیگر را می توان به راحتی ساخت. برای افزایش سرعت این قسمت از آموزش، پارامترها از یک فایل بارگذاری می شوند.
تعاریف جهانی
پارامترهای هندسی 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای هندسی 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Parameters را پیدا کنید . روی Load from File کلیک کنید .
|
4
|
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل submarine_cable_a_geom_parameters.txt دوبار کلیک کنید .
|
هندسه 1
هندسه با استفاده از یک دنباله هندسی ساخته می شود. مزیت دنباله این است که نه تنها نتیجه نهایی را ذخیره می کند، بلکه کل فرآیند (در صورت تمایل دستور العمل) را نیز ذخیره می کند. به این ترتیب، به راحتی می توان هندسه را تغییر داد یا پارامتر کرد. علاوه بر این، برخی از انتخاب ها در حال انجام است. این انتخابها بعداً، به عنوان مثال، هنگام تخصیص ویژگیهای مواد استفاده خواهند شد.
می توانید با سه مرحله شروع کنید. با تنظیم برچسبهای آنها و فعال کردن گزینه Resulting Objects ، به طور خودکار دامنه انتخابی را تنظیم میکنید که با شکلی که ایجاد میکنید منطبق باشد. سپس انتخابها از طریق دنباله منتشر میشوند ( وقتی یک شکل کپی میشود، انتخاب آن هم نسخه اصلی و هم کپی را پوشش میدهد ). در پایان این دستورالعملهای مدلسازی، یک ماده خالی ایجاد میشود که به شما امکان میدهد یک بار دیگر تمام انتخابهای ناشی از هندسه را بررسی کنید.
فاز 1
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، فاز 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dcon/2 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -(Dpha/2)/sqrt(3) را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت متن y ، Dpha/2 را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، 120 را تایپ کنید .
|
7
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
8
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
9
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
فاز 2
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، فاز 2 را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dcon/2 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha/sqrt(3) را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
7
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
فاز 3
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای دایره ، فاز 3 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dcon/2 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -(Dpha/2)/sqrt(3) را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت متن y ، -Dpha/2 را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، -120 را تایپ کنید .
|
7
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
8
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
9
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
دایره 4 (c4)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dcon/2+Tscc را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha/sqrt(3) را تایپ کنید .
|
6
|
برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
Tscc
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
دایره 5 (c5)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dins/2-Tscc را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha/sqrt(3) را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
قلع
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
8
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
دایره 6 (c6)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dins/2 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha/sqrt(3) را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
Tscc
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
دایره 7 (c7)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dins/2+Tpbs را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha/sqrt(3) را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
Tpbs
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
ترکیب نیمه رسانا
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Union ، Semiconductive Compound را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
فقط اشیاء c4 و c6 را انتخاب کنید.
|
4
|
بخش Union را پیدا کنید . کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید .
|
5
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
پلی اتیلن متقاطع (XLPE)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Union ، پلی اتیلن Cross-Linked (XLPE) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
فقط شی c5 را انتخاب کنید.
|
4
|
بخش Union را پیدا کنید . کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید .
|
5
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه نمایش ها
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Union ، Screens را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
فقط شی c7 را انتخاب کنید.
|
4
|
بخش Union را پیدا کنید . کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید .
|
5
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
بعد، قطعات پلی اتیلن خواهد بود. به منظور ساده سازی هندسه و تطبیق مش بندی، یک همپوشانی عمدی بین دایره ها ایجاد می شود (با استفاده از پارامتری به نام mfil ). این از داشتن مناطق بی نهایت باریک بین دایره های لمسی جلوگیری می کند. توالی را می توان در صورت لزوم تنظیم کرد تا از ترکیب پیچیده تری از پلیمرها پشتیبانی کند.
دایره 8 (c8)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dpha/2+mfil را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha/sqrt(3) را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
Tpe+mfile
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
قوس دایره ای 1 (ca1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی More Primitives کلیک کنید و Circular Arc را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای قوس دایره ای ، بخش Radius را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius ، Dpha3/2-mfil را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Angles را پیدا کنید . در قسمت متن زاویه شروع ، -60 را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت نوشتار زاویه پایان ، 60 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
7
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
چرخش 1 (rot1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط اشیاء c8 ، ca1 ، uni1 ، uni2 و uni3 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای چرخش ، قسمت چرخش را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت نوشتار Angle ، 0[deg]، 120[deg]، 240[deg] را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
در اینجا، از سه زاویه مختلف برای ایجاد سه کپی از اشیاء ورودی یکسان ( در حین انتشار انتخاب های آنها ) استفاده می شود.
دایره 9 (c9)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dcab/2 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
Dcab/2-(Dpha3/2-mfil)
|
توجه داشته باشید که برای عبارات طولانی تر مانند این، ساده ترین راه، کپی-پیست کردن آنها به طور مستقیم از این فایل *.pdf در COMSOL است .
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
7
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
دایره 10 (c10)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Darm/2+Tarm/2+marm را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
روده+2*مارم
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
پلی اتیلن
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، پلی اتیلن را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
فقط اشیاء c9 ، rot1(1) ، rot1(2) و rot1(3) را انتخاب کنید.
|
4
|
قسمت تفاوت را پیدا کنید . زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
|
5
|
فقط شی c10 را انتخاب کنید.
|
6
|
کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید .
|
7
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
8
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اکنون قطعات پلی اتیلن را ایجاد کرده اید. علاوه بر این، شما یک انتخاب دامنه ایجاد کرده اید که به این بخش ها اشاره دارد. در ادامه، اجازه دهید نگاهی به قطعات پلی پروپیلن بیندازیم.
دایره 11 (c11)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتاری Radius ، Dpha*0.241335+mfil را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha*-0.836015 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
دایره 12 (c12)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتاری Radius ، Dpha*0.118595+mfil را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha*-0.890205 را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت متن y ، Dpha*-0.355815 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
دایره 13 (c13)
1
|
روی Circle 12 (c12) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای دایره ، قسمت موقعیت را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن y ، Dpha*0.355815 را تایپ کنید ، یعنی علامت منفی را بردارید .
|
4
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
شاید شما در مورد اعداد استفاده شده در اینجا تعجب کنید. اینها نتیجه عبارات هندسی است که دایره ها را متناسب می کند (به غیر از حاشیه همپوشانی استفاده شده). اندازه و موقعیت دایره ها با Dpha مقیاس می شوند و عبارات بر این اساس ساده شده اند.
چرخش 2 (rot2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط اشیاء c11 ، c12 و c13 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای چرخش ، قسمت چرخش را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت نوشتار Angle ، 0[deg]، 120[deg]، 240[deg] را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
6
|
از فهرست نمایش در فیزیک ، خاموش را انتخاب کنید .
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
دایره 14 (c14)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius ، Dpha*(1/sqrt(3)-1/2)+mfil را تایپ کنید .
|
4
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
انتخاب چرخش 2 در فیزیک نشان داده نمی شود، زیرا فقط در خود توالی هندسه معنادار است (در تفاوت 2 استفاده می شود ). دامنه های پلی پروپیلن اکنون با گرفتن نتیجه از Rotate 2 و c14 و کم کردن سوراخی برای فیبر به همراه یک کپی از پلی اتیلن ایجاد می شوند.
دایره 15 (c15)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius ، Dfic/2+Tfih را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha*-0.836015 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
کپی 1 (کپی1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Copy را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای کپی ، بخش ورودی را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست اشیاء ورودی ، پلی اتیلن را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
5
|
از فهرست نمایش در فیزیک ، خاموش را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
پلی پروپیلن
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، پلی پروپیلن را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت تفاوت را پیدا کنید . از لیست Objects to add ، Rotate 2 را انتخاب کنید .
|
4
|
علاوه بر Rotate 2 ، شی c14 را انتخاب کنید . دامنه پرکننده مرکزی
|
5
|
زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
|
6
|
از لیست Objects to Subtract ، Copy 1 را انتخاب کنید .
|
7
|
علاوه بر کپی 1 ، شی c15 را انتخاب کنید . سوراخ کوچک برای فیبر در سمت چپ.
|
8
|
کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید .
|
9
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
10
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اکنون که مواد پرکننده پلی پروپیلن کامل شده است، اجازه دهید جزئیاتی را برای فیبر اضافه کنیم. اگرچه یک جسم دایره ای منفرد کافی است، مارپیچ و هسته به عنوان اجسام جداگانه ساخته می شوند. این منجر به دو انتخاب جداگانه مواد با هندسه می شود.
دایره 16 (c16)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dfib/2 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha*-0.836015 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
مارپیچ فولادی (الیاف)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، Steel Helix (Fiber) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Object Type را پیدا کنید . از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dfic/2+Tfih را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha*-0.836015 را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
خاموشش کن
|
7
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
8
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
هسته فیبر نوری
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، فیبر نوری هسته را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dfic/2 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Dpha*-0.836015 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
بعد، سیم های زره هستند. برای زره، ما این محدودیت را داریم که باید تعداد صحیح سیم در محیط کابل وجود داشته باشد. این عدد، نارم ، با قطر سیم زره و اندازه کلی کابل محدود می شود. با استفاده از تبدیل Rotate و عملگر range() سیم ها به طور مساوی در بازه [0,360] درجه توزیع می شوند. در بین سیمهای زره، مقداری فضای باز گذاشته میشود تا عایق الکتریکی و شکاف نفوذپذیری کم برای چگالی شار مغناطیسی ایجاد شود.
زره کابل
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، Cable Armor را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Tarm/2 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، Darm/2 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
چرخش 3 (rot3)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای چرخش ، بخش ورودی را پیدا کنید .
|
3
|
از فهرست اشیاء ورودی ، Cable Armor را انتخاب کنید .
|
4
|
در پنجره تنظیمات برای چرخش ، قسمت چرخش را پیدا کنید .
|
5
|
در قسمت Angle text، 360[deg]*range (1/Narm,1/Narm,1) را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
این کار زره کابل را تکمیل می کند. دامنه ترکیب قیر اکنون با تکثیر شی c10 و کم کردن یک کپی از زره از آن ایجاد می شود.
دایره 20 (c20)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Circle 10 (c10) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید .
|
3
|
تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
4
|
از فهرست نمایش در فیزیک ، خاموش را انتخاب کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
کپی 2 (کپی2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Copy را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای کپی ، بخش ورودی را پیدا کنید .
|
3
|
از فهرست اشیاء ورودی ، Cable Armor را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
5
|
از فهرست نمایش در فیزیک ، خاموش را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
ترکیب قیر
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، Bitumen Compound را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
قسمت تفاوت را پیدا کنید . از لیست Objects to add ، Circle 20 را انتخاب کنید .
|
4
|
زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
|
5
|
از لیست Objects to Subtract ، Copy 2 را انتخاب کنید .
|
6
|
کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید .
|
7
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
8
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
حالا که قیر تمام شد یک دایره اضافه کنید که کل کابل را بپوشاند. این در درجه اول برای انتخاب دامنه های کابلی است .
دامنه های کابلی
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، Cable Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Dcab/2 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
آنچه باقی می ماند دامنه های بیرونی کابل است. بخشی از این، دایره ای است که حوزه های الکترومغناطیسی را می پوشاند. در خارج از این دایره، شما فقط برای انتقال حرارت حل خواهید کرد (فرض می شود که میدان های الکترومغناطیسی به صفر رسیده اند). دامنه های مستطیلی برای بستر دریا و آب اضافه شده است.
دامنه های الکترومغناطیسی
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، دامنه های الکترومغناطیسی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 5*Dcab/2 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
دامنه های حرارتی
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مستطیل ، دامنه های حرارتی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، 10[m] را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 8[m] را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -5[m] را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن y ، -4[m] را تایپ کنید .
|
7
|
برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (متر)
|
لایه 1
|
5[m]
|
8
|
قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید .
|
9
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
10
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
این هندسه را کامل می کند. توجه داشته باشید که اندازه مستطیل به پارامترهای کابل بستگی ندارد. انتخاب عاقلانه برای اندازه حوزه های حرارتی به شدت به خواص و شرایط حرارتی بستگی دارد. برای بحث در این مورد، به آموزش اثرات حرارتی مراجعه کنید .
قبل از اتمام، به راحتی بررسی کنید که انتخاب های هندسی وجود دارد، و مطابق انتظارات شما هستند. می توانید این کار را با اضافه کردن یک ماده خالی انجام دهید .
مواد
مواد 1 (mat1)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست انتخاب ، دامنه های حرارتی را انتخاب کنید .
|
4
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
5
|
از لیست انتخاب ، دامنه های الکترومغناطیسی را انتخاب کنید .
|
6
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
7
|
از لیست انتخاب ، دامنه های کابلی را انتخاب کنید .
|
8
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
9
|
از لیست انتخاب ، Bitumen Compound را انتخاب کنید .
|
10
|
از لیست انتخاب ، Cable Armor را انتخاب کنید .
|
11
|
از لیست انتخاب ، هسته فیبر نوری را انتخاب کنید .
|
12
|
از لیست انتخاب ، Steel Helix (Fiber) را انتخاب کنید .
|
13
|
از لیست انتخاب ، پلی پروپیلن را انتخاب کنید .
|
14
|
از لیست انتخاب ، پلی اتیلن را انتخاب کنید .
|
15
|
از لیست انتخاب ، صفحه نمایش را انتخاب کنید .
|
16
|
از لیست انتخاب ، پلی اتیلن متقاطع (XLPE) را انتخاب کنید .
|
17
|
از لیست انتخاب ، ترکیب نیمه رسانا را انتخاب کنید .
|
18
|
از لیست انتخاب ، فاز 3 را انتخاب کنید .
|
19
|
از لیست انتخاب ، فاز 2 را انتخاب کنید .
|
20
|
از لیست انتخاب ، فاز 1 را انتخاب کنید .
|
اگر چیزی نامرتب به نظر می رسد، لطفاً مراحل خود را دوباره دنبال کنید. از طرف دیگر، دنباله هندسه تکمیل شده موجود در این مجموعه آموزشی را به عنوان مرجع ( submarine_cable_e_geom_sequence.mph ) بررسی کنید.
21
|
روی Material 1 (mat1) کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید .
|
1
تا چند صد میلیون دلار برای تعویض و ده ها میلیون دلار برای تعمیر.
2
پلی اتیلن متقاطع، جریان متناوب ولتاژ بالا.
3
آنها معمولا بر اساس IEC 60287 یا استانداردهای مشابه هستند.