بررسی ها و دستورالعمل های مربوط به فیزیک

بررسی ها و دستورالعمل های مربوط به فیزیک

بررسی ها و دستورالعمل های مربوط به فیزیک
برخی از بررسی ها و دستورالعمل های مهم وجود دارد که در درجه اول در زمینه های مختلف فیزیک اعمال می شود. انجام این بررسی ها اطمینان حاصل می کند که ورودی مدل کافی است و شانس مدل سازی موفق را افزایش می دهد. برای اطلاعات بیشتر در رابطه با مدل‌سازی فیزیک‌های مختلف، بخش‌های مدل‌سازی مستندات رابط‌های فیزیک و ماژول‌ها را نیز ببینید.
جریان سیالات و پدیده های انتقال
بررسی‌ها و دستورالعمل‌های زیر عمدتاً برای مدل‌سازی جریان سیال و همچنین برای مدل‌سازی سایر پدیده‌های حمل و نقل اعمال می‌شود:
اگر هیچ یک از شرایط مرزی فشار را شامل نمی شود (البته اکثر شرایط خروجی شامل فشار هستند)، باید فشار را در نقطه ای از حوزه سیال مشخص کنید. بدون فشار مشخص، مشکل محدود نیست و رسیدن به همگرایی دشوار است.
اطمینان حاصل کنید که مش به اندازه کافی ریز باشد، به طوری که برای مثال حداقل 4 تا 6 عنصر مش در ضخامت یک کانال داشته باشد.
مطمئن شوید که شرایط مرزی و شرایط اولیه برای مسائل وابسته به زمان مطابقت دارند. به عنوان مثال، به جای شروع با سرعت کامل روی دیوار، در مقایسه با میدان سرعت اولیه صفر در سیال، سرعت را با یک تابع پله هموار یا تابع سطح شیب دار افزایش دهید که سرعت ورودی را از صفر می گیرد، که با اولیه مطابقت دارد. مقدار برای میدان سرعت، به سرعت کامل. به اجتناب از گذرای قوی مراجعه کنید .
برای مدل‌های جریان سیال مهم است که رژیم جریان (آهسته یا آشفته) را با استفاده از عدد رینولدز تخمین بزنیم. اگر جریان در رژیم آشفته باشد، معمولاً یک مدل آشفتگی مورد نیاز است.
انتشار امواج صوتی، ساختاری و الکترومغناطیسی
برای مدل‌هایی که انتشار موج را توصیف می‌کنند، حل کامل موج در زمان و مکان مهم است. در عمل این به معنای استفاده از حداکثر اندازه عنصر مش است که حدود 10 عنصر خطی یا پنج عنصر مرتبه دوم را در هر طول موج فراهم می کند و همچنین، برای شبیه سازی های گذرا، یک گام زمانی ثابت که به اندازه کافی کوچک است.
مکانیک سازه
بررسی ها و دستورالعمل های زیر در درجه اول برای مدل سازی مکانیک سازه اعمال می شود:
مطمئن شوید که مدل کاملاً محدود است. حداقل، شما معمولاً باید مدل را محدود کنید تا از تمام حرکات بدن صلب جلوگیری کنید، که برای یک مدل مکانیک جامدات سه بعدی به معنای 6 محدودیت برای سه ترجمه و سه چرخش است. در غیر این صورت، راه حل به خوبی تعریف نشده است و همگرا نمی شود.
رابط های مکانیک ساختاری شامل یک ویژگی سرکوب حرکت سفت و سخت است که تمام حرکات بدن صلب را حذف می کند. اگر از آن ویژگی استفاده نکنید، نمی‌توانید تمام 6 محدودیت را در یک نقطه اضافه کنید، جایی که می‌توانید حداکثر سه درجه آزادی ترجمه را محدود کنید. برای یک مدل جامد سه بعدی می‌توانید از «رویکرد ۳–۲–۱» برای محدود کردن ۳ درجه آزادی در یک نقطه (یک محدودیت ثابت)، ۲ درجه در نقطه دیگر و ۱ در نقطه سوم استفاده کنید. برای انجام این کار، سه نقطه مناسب (راس) را انتخاب کنید که به خوبی از هم جدا شده اند. سپس نقطه اول را در هر سه جهت ثابت کنید. نقطه دوم را در دو جهت متعامد (عادی) به بردار از نقطه یک به نقطه دو محدود کنید و مطمئن شوید که هیچ محدودیتی برای تغییر شکل در طول خط از نقطه یک به نقطه دو وجود ندارد. سرانجام، نقطه سوم را در جهتی عادی نسبت به صفحه تشکیل شده توسط سه نقطه محدود کنید. برای آزمایش این رویکرد، مدل باید تحت بارگذاری دما منبسط یا منقبض شود و تنش‌های کوچکی در سرتاسر بدون غلظت تنش داشته باشد. حداقل محدودیت های متناظر برای یک مدل دوبعدی یک محدودیت ثابت در یک نقطه برای 2 درجه آزادی انتقالی و یک محدودیت اضافی در یک جهت در نقطه دیگر برای محدود کردن درجه آزادی چرخشی واحد است.
در نظر بگیرید که آیا می توانید فرض کنید که مواد الاستیک خطی هستند و تغییر شکل ها کوچک هستند. اگر نه، استفاده از مدل مواد غیرخطی را در نظر بگیرید.
از گوشه های تیز در هندسه، که غیرفیزیکی هستند و منجر به تمرکز تنش نامحدود می شوند، اجتناب کنید.