تجزیه و تحلیل حرارتی مکانیکی یک مقاومت سطحی
معرفی
تلاش برای کوچک کردن وسایل الکترونیکی منجر به استفاده گسترده امروزی از قطعات الکترونیکی نصب شده روی سطح شده است. یک جنبه مهم در طراحی الکترونیک و انتخاب مواد، دوام و طول عمر محصول است. برای مقاومت های روی سطح و سایر اجزای تولید کننده گرما، این یک مشکل شناخته شده است که چرخه دما می تواند منجر به انتشار ترک در اتصالات لحیم کاری شود که منجر به شکست زودرس می شود ( مرجع 1 ). برای الکترونیک به طور کلی علاقه زیادی به تغییر مواد لحیم کاری از آلیاژهای لحیم کاری بر پایه سرب یا قلع به مخلوط های دیگر وجود دارد.
مثال چند فیزیک زیر، انتقال گرما و تنشها و تغییر شکلهای ساختاری ناشی از توزیع دما را با استفاده از انتقال حرارت در رابطهای جامدات و مکانیک جامدات مدلسازی میکند.
توجه: این برنامه به ماژول مکانیک سازه یا ماژول MEMS نیاز دارد.
تعریف مدل
شکل 1 عکسی از مقاومت روی سطح را به همراه نموداری از آن بر روی برد مدار چاپی (PCB) نشان می دهد.

شکل 1: عکس و نمودار یک مقاومت معمولی روی سطح که به PCB لحیم شده است.
جدول 1 ابعاد مقاومت و سایر اجزای کلیدی در مدل از جمله PCB را نشان می دهد.
جزء | طول | عرض | ارتفاع |
مقاومت (آلومینا) | 6 میلی متر | 3 میلی متر | 0.5 میلی متر |
PCB (FR4) | 16 میلی متر | 8 میلی متر | 1.6 میلی متر |
با پد | 2 میلی متر | 3 میلی متر | 35 میکرومتر _ |
خاتمه (نقره ای) | 0.5 میلی متر | 3 میلی متر | 25 میکرومتر _ |
ایستادن (فاصله نسبت به PCB) | – | – | 105 میکرومتر _ |
شبیه سازی از تقارن استفاده می کند به طوری که نیاز است فقط نیمی از جزء را شامل شود ( شکل 2 ). مدلسازی PCB در فاصله دورتر از مقاومت خاتمه مییابد تا اثرات شرایط مرزی کاهش یابد.

شکل 2: شبیه سازی تنها نیمی از مقاومت را مدل می کند.
در حین کار، مقاومت 0.2 وات توان را به عنوان گرما تلف می کند. هدایت به PCB و همرفت به هوای اطراف خنک کننده را فراهم می کند. در این مدل انتقال حرارت از طریق رسانایی در زیر دامنه ها انجام می شود. این مدل خنکسازی سطح را ساده میکند و آن را با استفاده از ضریب انتقال حرارت، h ، توصیف میکند که در این مورد روی 10 W/(m2 · K) تنظیم میشود. دمای هوای اطراف، T inf 300 کلوین است. معادله انتقال حرارت حاصل و شرایط مرزی (که در مدل با استفاده از رابط انتقال حرارت موجود است)


که در آن k هدایت حرارتی و Q قدرت گرمایش در واحد حجم مقاومت (برابر 22.2 مگاوات بر متر مکعب معادل 0.2 وات در کل) است.
این مدل انبساط حرارتی را با استفاده از تحلیل سازه ایستا با استفاده از رابط مکانیک سازه انجام می دهد (توضیح معادلات مربوطه در راهنمای کاربر ماژول مکانیک سازه موجود است ). خواص حرارتی و مکانیکی مواد در این مدل از کتابخانه مواد گرفته شده است. داده های مواد جامد مستقل از دما هستند و مقادیر مرجع در جدول زیر نشان داده شده است.
مواد | E (GPa) | n | α (ppm) | k (W/(m·K)) | ρ (kg/ m3 ) | C p (J/(kg·K)) |
نقره | 83 | 0.37 | 18.9 | 420 | 10500 | 230 |
آلومینا | 300 | 0.222 | 8.0 | 27 | 3900 | 900 |
مس | 110 | 0.35 | 17 | 400 | 8700 | 385 |
Fr4 | 22 | 0.28 | 18 | 0.3 | 1900 | 1369 |
60Sn-40Pb | 10 | 0.4 | 21 | 50 | 9000 | 150 |
هوا دارای خواص وابسته به دما و فشار در کتابخانه مواد داخلی است. از آنجا که دما یکی از متغیرهای مشکل است، به طور خودکار استفاده می شود. فشار به طور پیش فرض روی 1 atm تنظیم شده است.
تنش ها در دمای اتاق صفر هستند، 293 کلوین. شرط مرزی رابط مکانیک جامد این است که برش های PCB نمی چرخند و هیچ نیروی خالصی برای برش ندارند.
نتایج و بحث
سطوح ایزوسطحی در شکل 3 توزیع دما را در حالت پایدار نشان می دهد. بالاترین دما در مرکز مقاومت رخ می دهد. برد مدار نیز به میزان قابل توجهی گرم می شود.

شکل 3: توزیع دما در مقاومت و برد مدار در حالت ثابت.
تنش های حرارتی در نتیجه افزایش دما ظاهر می شود. آنها از ضرایب انبساط مختلف مواد و از خمش PCB ناشی می شوند. شکل 4 تنش معادل (فون میزس) را همراه با تغییر شکل حاصل از مجموعه ترسیم می کند.

شکل 4: توزیع حرارتی ناشی از تنش فون میزس همراه با تغییر شکل (بزرگنمایی شده).
به نظر می رسد بیشترین تنش ها در مواد پایانی رخ می دهد. جالب است که این تنشهای معادل را با تنش تسلیم مقایسه کنیم و در نتیجه بررسی کنیم که آیا ماده بهطور برگشتناپذیر تغییر شکل داده است یا خیر. در این صورت لحیم کاری نقطه ضعف است. شکل 5 تنش در لحیم کاری به تنهایی.

شکل 5: نمای نزدیک از تنش فون میزس در اتصالات لحیم کاری.
تنش تسلیم برای لحیم کاری تقریباً 220 مگاپاسکال است. به نظر می رسد بیشترین تنش معادل حدود 40 درصد این مقدار باشد. ساختار به طور مستقیم با گرم شدن تغییر شکل نمی دهد. با این حال، ممکن است که لحیم کاری به دلیل ترکیبی از سطوح تنش نسبتاً بالا و دماهای بالا، کرنش های خزشی را در طول زمان نشان دهد.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
در این مثال، رابط استرس حرارتی به طور خودکار رابط مکانیک جامد و رابط انتقال حرارت را اضافه و جفت می کند. این کار توسط ویژگی چندفیزیکی از پیش تعریف شده انبساط حرارتی انجام می شود .
هندسه را به عنوان مجموعه ای از صفحه پایین و مقاومت بسازید تا امکان مش بندی قطعات را به طور مستقل فراهم کند. از شرایط پیوستگی برای دما و جابجایی ها برای اتصال قسمت های بالا و پایین هندسه استفاده کنید.
فرض بر این است که گرادیان دما در جهت عادی بر روی برش های PCB صفر است. شرایط مرزی مکانیکی بر روی برش ها نباید یک حالت کلی تنش فشاری به دلیل انبساط حرارتی ایجاد کند. در عین حال، مهار بخشی از PCB که مدل نشده است به این معنی است که چرخش مقطع وجود ندارد. برای به دست آوردن این اثر، کل برش باید جابجایی یکسان (اما ناشناخته) در جهت عادی برش داشته باشد. این را می توان با استفاده از یک تنظیم خاص در شرایط Symmetry که امکان ترجمه نرمال به صفحه تقارن را فراهم می کند به دست آورد.
شما با استفاده از دو مرحله مطالعه ثابت مشکل را به صورت متوالی حل می کنید. مشکل انتقال حرارت غیرخطی است زیرا هوا دارای خواص وابسته به دما است. از طرف دیگر مشکل ساختاری خطی است. برای تجزیه و تحلیل ساختاری، از یک حل کننده تکراری کارآمد در حافظه استفاده کنید تا حل مشکل را در رایانه هایی با حافظه محدود نیز ممکن سازد.
منابع
1. H. Lu، C. Bailey، M. Dusek، C. Hunt، و J. Nottay، “مدل سازی عمر خستگی اتصالات لحیم کاری مقاومت های سطحی،” EMAP، 2000.
2. JM Coulson and JF Richardson, Chemical Engineering , vol. 1، چاپ پرگامون، ضمیمه، 1990.
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_انتقال_گرما/تنش_حرارتی /مقاومت_سطحی
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی
Model Wizard کلیک کنید .

مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی ![]() |
2 | در درخت Select Physics ، Structural Mechanics>Thermal-Structure Interaction>Thermal Stress, Solid را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | ![]() |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 | ![]() |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
T_air | 300[K] | 300 K | دمای هوا |
h_air | 10[W/(m^2*K)] | 10 W/(m²·K) | ضریب انتقال حرارت |
منبع | 0.2[W]/2 | 0.1 وات | گرمای اتلاف شده توسط مقاومت در نیم هندسه |
p0 | 1[atm] | 1.0133E5 Pa | فشار هوا |
T0 | 80 [درجه سانتیگراد] | 353.15 K | حدس دمای اولیه |
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
هندسه را ایجاد کنید. برای ساده کردن این مرحله، یک دنباله هندسه دو بعدی آماده شده را وارد کنید. در نوار ابزار Geometry ، روی Insert Sequence کلیک کنید . به پوشه Application Library مدل بروید و روی فایل surface_resistor.mph دوبار کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1>Work Plane 1 (wp1) روی Plane Geometry کلیک کنید . |
اکنون هندسه دو بعدی باید مانند شکل زیر باشد.

اکسترود 1 (ext1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | فقط شیء wp1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فاصله ها (میلی متر) |
1.5 |
5 | ![]() |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 4 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 16 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 1.6 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -4 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، -1.6 را تایپ کنید . |
8 | ![]() |
9 | ![]() |
اکنون، یک حک از مرز پایین مقاومت روی برد مدار چاپی ایجاد کنید تا یک جفت با قطعات منطبق ایجاد شود.
فرم اتحادیه (فین)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Form Union (fin) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Form Union/Assembly ، بخش Form Union/Assembly را پیدا کنید . |
3 | از لیست Action ، Form an assembly را انتخاب کنید . |
4 | تیک Create imprints را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
هندسه تکمیل شده در شکل 2 نشان داده شده است .
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>FR4 (Circuit Board) را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در درخت، Built-in>Alumina را انتخاب کنید . |
6 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
7 | در درخت، Built-in>Copper را انتخاب کنید . |
8 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
9 | در درخت، Material Library>Elements>Silver>Silver [solid]>Silver [solid,annealed] را انتخاب کنید . |
10 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
11 | در درخت، Built-in>Solder, 60Sn-40Pb را انتخاب کنید . |
12 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
13 | در درخت، Built-in>Air را انتخاب کنید . |
14 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
15 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
مواد
FR4 (برد مدار) (mat1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی FR4 (Circuit Board) (mat1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | ![]() |
5 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
آلومینا (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Alumina (mat2) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه 5 را انتخاب کنید. |
مس (mat3)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Copper (mat3) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 2 و 7 را انتخاب کنید. |
نقره [جامد، آنیل شده] (mat4)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Silver [solid, Annealed] (mat4) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 4 و 9 را انتخاب کنید. |
لحیم کاری 60Sn-40Pb (mat5)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Solder, 60Sn-40Pb (mat5) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 3 و 8 را انتخاب کنید. |
آب (mat6)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Air (mat6) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه 6 را انتخاب کنید. |
تعاریف
صفحه تقارن
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، Symmetry Plane را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر x ، 0.1 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
مکانیک جامدات (جامدات)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Solid Mechanics (solid) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 1-5 و 7-9 را انتخاب کنید. |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Symmetry Plane را انتخاب کنید . |
غلتک 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط مرز 8 را انتخاب کنید. |
تقارن 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Symmetry ، برای گسترش بخش Normal Direction Condition کلیک کنید . |
4 | از لیست، جابجایی آزاد را انتخاب کنید . |
تقارن 3
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط مرز 9 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات Symmetry ، بخش Normal Direction Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست، جابجایی آزاد را انتخاب کنید . |
جابجایی تجویز شده 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط نقطه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی تجویز شده ، بخش جابجایی تجویز شده را پیدا کنید . |
4 | تیک Prescribed in z direction را انتخاب کنید . |
انتقال حرارت در جامدات (HT)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات (ht) کلیک کنید .
مایع 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط دامنه 6 را انتخاب کنید. |
منبع حرارت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط دامنه 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای منبع گرما ، بخش منبع گرما را پیدا کنید . |
4 | از لیست منبع گرما ، نرخ گرما را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی P 0 ، Psource را تایپ کنید . |
شار حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط مرزهای 3، 4، 11، 14، 19، 29، 30، 44، 46 و 49-58 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات Heat Flux ، بخش Heat Flux را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع شار ، شار حرارتی همرفتی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن h ، h_air را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن T ، T_air را تایپ کنید . |
از آنجا که خواص مواد وابسته به دما هستند، اگر حدس اولیه دما را ارائه کنید، محلول بهتر همگرا می شود.
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، T0 را تایپ کنید . |
مش 1
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی ![]() |
2 | فقط مرزهای 10، 13، 16، 20، 24، 33، 37 و 40 را انتخاب 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 Predefined ، Fine را انتخاب کنید . |
4 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
5 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
6 | کادر حداقل اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.1 را تایپ کنید . |
7 | ![]() |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 2-9 را انتخاب 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 ، 10 را تایپ کنید . |
4 | ![]() |
چهار وجهی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی
Free Tetrahedral کلیک کنید .

سایز 1
1 | 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 ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 5-7 را انتخاب کنید. |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . از لیست از پیش تعریف شده ، Extra fine را انتخاب کنید . |
6 | ![]() ![]() |
از آنجایی که مسئله انتقال حرارت مستقل از جابجایی ها است، از اولین مرحله مطالعه ثابت برای یافتن توزیع دما و از مرحله ثابت دوم برای حل جابجایی ها استفاده کنید.
مطالعه 1
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی Step 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادر حل برای Solid Mechanics (جامد) را پاک کنید . |
ثابت 2
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادر حل برای انتقال حرارت در جامدات ( ht ) را پاک کنید . |
4 | در نوار ابزار مطالعه ، ![]() |
نتایج
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Stress (solid) را گسترش دهید ، سپس روی Volume 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید . |
دکمه سمت چپ ماوس را نگه دارید و در پنجره Graphics بکشید تا هندسه بچرخد تا طرف مقابل مقاومت را ببینید، همان جایی که بیشترین تنش ها در شکل 4 نشان داده شده است . به طور مشابه، از دکمه سمت راست ماوس برای ترجمه هندسه و دکمه وسط برای بزرگنمایی استفاده کنید.
اکنون تنش های موجود در لحیم کاری را مطالعه کنید.
استرس در مفصل لحیم کاری
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Stress in Solder Joint را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
جلد 1
1 | روی Stress in Solder Joint کلیک راست کرده و Volume را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Solid Mechanics>Stress>solid.mises – von Mises stress – N/m² را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . ![]() |
5 | در کادر محاوره ای Color Table ، Rainbow>Prism را در درخت انتخاب کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
انتخاب 1
1 | روی جلد 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 8 را انتخاب کنید. |
3 | در نوار ابزار Stress in Solder Joint ، روی ![]() |
4 | ![]() |
نمودار حاصل را با نمودار 5 مقایسه کنید .
دما (ht)
دومین گروه نمودار پیش فرض دمای سطح هندسه مدل شده را نشان می دهد.
1 | ![]() ![]() |
خطوط همدما (ht)
سومین نمودار پیش فرض سطوح هم سطح را نشان می دهد ( شکل 3 ).