معرفی
COMSOL Multiphysics یک محیط مش بندی تعاملی را فراهم می کند که در آن با چند کلیک ماوس می توانید به راحتی چهره ها یا دامنه ها را مش بندی کنید. هر عملیات مش بندی به دنباله مش بندی اضافه می شود. مش نهایی نتیجه ساختن تمام عملیات در دنباله مش بندی است.
این مثال نحوه استفاده از دنباله مش بندی را برای ایجاد یک مش متشکل از انواع عناصر مختلف نشان می دهد. شما یاد می گیرید که چگونه عملیات مش را اضافه، جابجا کنید، غیرفعال و حذف کنید، و چگونه مش را با استفاده از ویژگی های اندازه در دنباله مش بندی کنترل کنید.
تعریف مدل
هندسه نشان داده شده در شکل 1 نشان دهنده بخش کوچکی از یک برد مدار با یک قطعه الکترونیکی (تراشه) است که با استفاده از چندین اتصال توپ لحیم کاری نصب شده است.
شکل 1: هندسه متشکل از یک جزء الکترونیکی نصب شده بر روی یک برد مدار.
قطعات الکترونیکی می توانند در طول دوره های زمانی طولانی دمای بالایی را تجربه کنند، که می تواند منجر به تغییر شکل دائمی و شکست اتصالات لحیم کاری به دلیل خزش در مواد شود.
برای یک هندسه بزرگتر، این پدیده در مدل خزش ویسکوپلاستیک در اتصالات لحیم کاری در زیر ماژول مکانیک سازه غیرخطی> ویسکوپلاستیسیته مطالعه شده است. البته توجه داشته باشید که اجرای این مدل به مجوزهای اضافی نیاز دارد.
مسیر کتابخانه برنامه: COMSOL_Multiphysics/Meshing_Tutorials/meshing_sequence
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
دنباله هندسه را از فایل meshing_sequence_geom_sequence.mph وارد کنید .
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 meshing_sequence_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
با ایجاد یک شبکه چهار وجهی ساده بدون ساختار ادامه دهید.
مش 1
همانطور که روی گره Mesh 1 کلیک می کنید، گره Form Union به طور خودکار ساخته می شود، به این معنی که اشیاء مختلف در یک شی با دامنه هایی که با مرزهای داخلی از هم جدا شده اند، ترکیب می شوند. این تضمین می‌کند که می‌توان یک شبکه پیوسته در سراسر اجسام هندسی لمسی ایجاد کرد که در این مورد هندسه را تشکیل می‌دهند.
با مش پیش‌فرض تحت کنترل Physics ، در لیست Sequence type در پنجره تنظیمات Mesh ، COMSOL به طور خودکار یک مش را ایجاد می‌کند که برای تنظیمات فیزیک در مدل تطبیق داده شده است. مجموعه ای از نه اندازه عنصر از پیش تعریف شده، از بسیار خوب تا بسیار درشت و اندازه عادی پیش فرض ، به شما کنترل می کند که چقدر دوست دارید هندسه را حل کنید. با گزینه پیش‌فرض تحت کنترل فیزیک، توالی عملیات مش همیشه پنهان است.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید .  |
با توجه به اطلاعات نمایش داده شده در پنجره پیام ها ، این مش تقریباً از 45000 عنصر تشکیل شده است. در حالی که هندسه به خوبی توسط این مش حل می شود، ممکن است بخواهید تعداد عناصر را کاهش دهید تا حافظه مورد نیاز برای حل مشکل را کاهش دهید.
در دستورالعمل های زیر به صورت دستی دنباله مش بندی را تغییر خواهید داد.
2 | در پنجره تنظیمات مش ، بخش Sequence Type را پیدا کنید . |
3 | از لیست، مش کنترل شده توسط کاربر را انتخاب کنید . |
یک توالی مش بندی پیش فرض متشکل از گره های Size و Free Tetrahedral 1 در زیر گره Mesh 1 ظاهر می شود .
اولین گره Size یک ویژگی سراسری نامیده می شود ، زیرا بر تمام عملیات های بعدی در دنباله مش بندی تأثیر می گذارد. این اولین گره Size را نمی توان از دنباله مش بندی حذف کرد. همچنین می‌توانید ویژگی‌هایی را به‌عنوان یک زیرگره به یک گره عملیاتی اضافه کنید، در این صورت به آن ویژگی محلی می‌گویند .
Tetrahedral رایگان 1
فرض کنید که شما در حال بررسی اتصالات لحیم کاری هستید و بنابراین می خواهید مش جزئیات را در حوزه های کروی نگه دارید اما یک مش با عناصر کمتر در حوزه های باقی مانده ایجاد کنید.
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Free Tetrahedral 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | مانند شکل زیر، Domains 1-3 را انتخاب کنید.  |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . از لیست از پیش تعریف شده ، درشت را انتخاب کنید . |
6 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
طبق پنجره Messages ، مش در حال حاضر تقریباً از 28000 عنصر تشکیل شده است.
حتی برای عناصر کمتر در برد مدار و اجزای الکترونیکی، می توانید یک مش جاروب ایجاد کنید. این تکنیک یک شبکه مرزی را از میان دامنه ها عبور می دهد تا یک شبکه ساختار یافته در جهت جارو ایجاد کند.
Tetrahedral رایگان 1
ابتدا می توانید عملیات مش چهار وجهی آزاد را تغییر دهید تا روی اتصالات لحیم کاری اعمال شود، سپس گره سایز 1 مربوطه را غیرفعال کنید ، زیرا دیگر به آن نیازی نیست.
1 | در پنجره Model Builder ، روی Free Tetrahedral 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Tetrahedral ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | دامنه های 4-23 را با حذف دامنه های 1-3 از لیست انتخاب انتخاب کنید. |
سایز 1
در پنجره Model Builder ، روی Size 1 کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .
Tetrahedral رایگان 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Free Tetrahedral 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید .  |
این بار فقط مش اتصالات لحیم کاری ساخته شده است.
مثلثی رایگان 1
مشر جاروب شده روی یک دامنه سه بعدی کار می کند که ابتدا یک صفحه منبع را مش بندی می کند، و سپس شبکه صورت حاصل را از طریق دامنه به سمت وجه مقصد مخالف می برد. هم مبدأ و هم مقصد می‌توانند از چندین وجه متصل تشکیل شوند، به شرطی که هر وجه مقصد حداقل با یک وجه مبدأ مطابقت داشته باشد، و هر چهره مبدأ دقیقاً با یک چهره مقصد یا زیر مجموعه‌ای از آن مطابقت دارد. تمام چهره‌هایی که دامنه را در بر می‌گیرند به عنوان چهره‌های مبدأ، چهره مقصد یا چهره‌های پیوندی طبقه‌بندی می‌شوند. چهره های پیوند دهنده، چهره هایی هستند که چهره مبدأ و مقصد را به هم متصل می کنند.
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید . |
در اینجا، منابع مش جاروب شده در دامنه های 2 و 3 (قسمت بالای برد مدار و قطعه الکترونیکی) از چندین وجه تشکیل شده است. برخی از این وجوه از قبل مشبک شده اند، زیرا مرز اتصالات لحیم کاری را تشکیل می دهند. با مش بندی وجه های 7 و 12 که در شکل زیر مشخص شده اند، می توانید مش منبع را برای عملیات جارو کردن مش که در ادامه خواهد آمد تکمیل کنید.
گره Free Triangular 1 بعد از Free Tetrahedral 1 گره اضافه می شود . COMSOL Multiphysics همیشه بعد از گره فعلی، گره های جدیدی را در دنباله مش بندی قرار می دهد . برای نشان دادن گره فعلی، با یک قاب درجه دوم در اطراف نماد آن ظاهر می شود. به محض اینکه درج شد، گره Free Triangular 1 به گره فعلی تبدیل می شود.
شما به راحتی می توانید گره ها را در دنباله مش بندی جابجا کنید که بر روی مش تأثیر می گذارد. حتی می تواند منجر به خطاهای ساخت شود زیرا یک عملیات می تواند به عملیات قبلی در دنباله بستگی داشته باشد. آزمایش کنید تا عملیات Free Triangular 1 را به ترتیب حرکت دهید تا ببینید که چگونه روی مش تأثیر می گذارد. اگر این کار را کردید، قبل از ادامه آن را به سمت گره Free Tetrahedral 1 برگردانید .
برای آسان‌تر کردن انتخاب چهره‌ها، رندر وایرفریم هندسه را فعال کنید.
2 |  روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | فقط مرزهای 7 و 12 را انتخاب کنید. |
4 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، روی  Build All کلیک کنید . |
توجه داشته باشید که تنظیمات اولین ویژگی اندازه جهانی توسط مشر هنگام ایجاد مش مثلثی اعمال می شود. برای یک مش مثلثی درشت تر، یک ویژگی اندازه محلی را به عملیات مش مثلثی آزاد اضافه کنید.
سایز 1
1 | روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست از پیش تعریف شده ، درشت را انتخاب کنید . |
4 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مش مثلثی جدید تقریباً شبیه به شبکه قبلی است. دلیل آن این است که ویژگی اندازه درشت محلی فقط در قسمت داخلی وجوه مشبک اعمال می شود. در لبه‌ها، مش‌کننده باید به مش از قبل موجود در اتصالات لحیم کاری احترام بگذارد، و در لبه‌های بیرونی تنظیمات اندازه جهانی را که روی اندازه مش معمولی تنظیم شده است، رعایت کند.
برای جلوگیری از این وضعیت، یک تمرین خوب این است که اولین تنظیم اندازه جهانی را روی درشت ترین مشی که قصد دارید در هندسه داشته باشید، تنظیم کنید، سپس گره های اندازه محلی را برای عملیات مش که به مش ریزتر نیاز دارند، مشخص کنید.
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست از پیش تعریف شده ، درشت را انتخاب کنید . |
سایز 1
از آنجایی که اکنون اندازه مش سراسری برای اتصالات لحیم کاری درشت است، ویژگی Size 1 را در گره Free Tetrahedral 1 فعال کنید .
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1>Free Tetrahedral 1 روی Size 1 کلیک راست کرده و Enable را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه دامنه ها را انتخاب کنید . |
4 | دامنه های 4-23 را با حذف دامنه های 1-3 از لیست انتخاب انتخاب کنید. |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . از لیست از پیش تعریف شده ، Normal را انتخاب کنید . |
سایز 1
ویژگی اندازه برای مش مثلثی دیگر مورد نیاز نیست و می توان آن را حذف کرد.
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1>Free Triangular 1 روی Size 1 کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید .
مثلثی رایگان 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Free Triangular 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، روی  Build All کلیک کنید . |
توجه کنید که توری مثلثی این بار درشت تر است.
با جارو کردن مش منبع در دامنه های باقی مانده ادامه دهید.
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
لیست سطح موجودیت هندسی به طور پیش فرض برای عملیات مش جدید روی Remaining تنظیم شده است . در این مورد، دامنه‌های باقی‌مانده مربوط به دامنه‌هایی است که می‌خواهیم مش را جارو کنیم.
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، روی  Build All کلیک کنید . |
مش در حال حاضر از حدود 17000 عنصر تشکیل شده است. مشر جاروب از اندازه مش از پیش تعریف شده Coarser برای تعیین تعداد عناصر در امتداد جهت جارو استفاده کرد. برای کنترل دقیق تعداد عناصر، یک توزیع برای مشر جاروب شده مشخص کنید.
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در فیلد متنی Number of element ، 2 را تایپ کنید . |
4 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
این آخرین مش از تقریباً 21000 عنصر تشکیل شده است که وضوح بالاتری را برای دامنه‌هایی که برای تجزیه و تحلیل مهم هستند حفظ می‌کند، در حالی که یک شبکه ساختاری کمتر متراکم را برای دامنه‌های باقی‌مانده ارائه می‌دهد.
