دو دسته گسسته سازی وجود دارد – بخشی در پنجره تنظیمات گره رابط فیزیک (در اینجا توضیح داده شده است) و اضافه کردن گسسته سازی (گره) برای مدل سازی مبتنی بر معادلات جهانی. برای فعال کردن سایر تنظیمات فراتر از ترتیب عنصر و نوع عملکرد شکل و برای اینکه بتوانید گره های گسسته سازی جداگانه اضافه کنید، روی دکمه Show More Options
( ) کلیک کنید و گزینه های Advanced Physics را در کادر محاوره ای Show More Options انتخاب کنید .
( ) کلیک کنید و گزینه های Advanced Physics را در کادر محاوره ای Show More Options انتخاب کنید .تنظیمات شرح داده شده در اینجا عبارتند از:
|
•
|
ترتیب عنصر و نوع تابع شکل
|
|
•
|
گسسته سازی سیالات
|
|
•
|
شارهای مرزی دقیق
|
|
•
|
تقسیم متغیرهای با ارزش پیچیده
|
|
•
|
ترتیب عنصر و نوع تابع شکل
|
ترتیب عنصر و نوع تابع شکل
رابط‌های PDE و فرم ضعیف دارای توابع شکل متفاوتی هستند که با انتخاب متفاوتی از ترتیبات عناصر مرتبط (ترتیب توابع شکل) بسته به نوع تابع شکل موجود است. ترتیب عناصر (یا به طور دقیق تر، ترتیب تابع شکل) به طور مستقیم بر تعداد درجات آزادی در محلول و دقت حل تأثیر می گذارد. افزایش ترتیب المان‌ها تقریباً با پالایش مش یکنواخت مطابقت دارد. بیشتر رابط‌های فیزیک از عناصر لاگرانژ استفاده می‌کنند که می‌توانند از مرتبه 1 تا 5 (یا 1 تا 7 برای رابط‌های PDE و فرم ضعیف) باشند که در بیشتر موارد 2 ترتیب پیش‌فرض است. در جایی که عناصر سرندیپیتی در دسترس هستند (در رابط های ریاضی و رابط مکانیک جامد، به عنوان مثال، برای مرتبه های عناصر 2، 3، و در برخی موارد، 4)،
این نرم افزار ترتیب ادغام عددی را با ترتیب عناصر برای فیزیک در مدل تطبیق می دهد. برخی از واسط های فیزیک از انواع عناصر خاص یا ترتیب عناصر کاهش یافته برای برخی از متغیرهای میدان استفاده می کنند. نوع تابع شکل و ترتیب عنصر را در اکثر موارد خطی ، درجه دوم ، مکعب ، کوارتیک یا کوینتیک (به ترتیب برای مرتبه 1 تا 5) انتخاب کنید .
جدول 16-2 یک نمای کلی از انواع تابع شکل موجود و ترتیب عناصر پشتیبانی شده است.
 |
همه توابع شکل برای همه ابعاد فضا و انواع معادلات در دسترس نیستند و همه توابع شکل از همه دستورات پشتیبانی نمی کنند.
|
|
نام
|
سفارش
|
نظرات
|
|
لاگرانژ
|
1-5 یا 1-7. پیش فرض: 2
|
نوع پیش فرض
|
|
گوشه نشین
|
3-7. پیش فرض: 3
|
|
|
آرگریس
|
فقط سفارش 5
|
فقط 2 بعدی
|
|
لاگرانژ ناپیوسته
|
0-7. پیش فرض: 2
|
|
|
لاگرانژ ناپیوسته گرهی
|
1-10 (1 بعدی و 2 بعدی)؛ 1-7 (3D). پیش فرض: 2
|
توابع شکل ویژه برای معادلات موج
|
|
چگالی اسکالر ناپیوسته
|
0-7. پیش فرض: 2
|
در مرزها، لبه ها یا نقاط موجود نیست
|
|
حباب
|
2 (1D)؛ 3 (2 بعدی)؛ 4 (3D)
|
ترتیب پایین تر در مرزها، لبه ها و نقاط
|
|
داده های نقطه گاوس
|
0، 2، 4، 6، 8، 10، 12 یا 14. پیش فرض: 4
|
مقادیر گسسته مرتبط با نقاط ربع در یک قاعده ادغام از ترتیب داده شده
|
|
سرندیپیت گرهی
|
2-4
|
در رابط مکانیک جامد، مرتبه 2 و 3 به ترتیب به عنوان سرندیپیتی درجه دوم و سرندیپیتی مکعبی موجود است.
|
|
واگرایی
|
1-7. پیش فرض: 2
|
فقط برای فیلدهای برداری (1، 2، و 3 متغیر وابسته به ترتیب در 1D، 2D و 3D)
|
|
واگرایی نوع 2
|
1-7. پیش فرض: 2
|
فقط برای فیلدهای برداری (به ترتیب 1، 2، و 3 متغیر وابسته در 1D، 2D و 3D). فقط برای عناصر مش سیمپلکس موجود است
|
|
حلقه
|
1-7. پیش فرض: 2
|
فقط برای فیلدهای برداری (1، 2، و 3 متغیر وابسته به ترتیب در 1D، 2D و 3D)
|
|
حلقه نوع 2
|
1-7. پیش فرض: 2
|
فقط برای فیلدهای برداری (به ترتیب 1، 2، و 3 متغیر وابسته در 1D، 2D و 3D). فقط برای عناصر مش سیمپلکس موجود است
|
 |
اطلاعات اضافی در بخش عناصر و توابع شکل در این راهنما و در عناصر و برنامه‌ریزی توابع شکل در کتابچه راهنمای مرجع برنامه‌نویسی Multiphysics COMSOL گنجانده شده است .
|
گسسته سازی سیالات
در زیر نمونه ای از انتخاب های ترتیب عناصر برای رابط های Fluid Flow آورده شده است:
|
•
|
P1+P1 به معنای عناصر خطی برای اجزای سرعت و میدان فشار است. عناصر خطی از نظر محاسباتی ارزان‌تر از عناصر مرتبه بالاتر هستند و همچنین کمتر مستعد ایجاد نوسانات جعلی هستند، در نتیجه استحکام عددی را بهبود می‌بخشند. به عبارت دیگر، این می تواند از نظر محاسباتی کارآمد باشد، اما به تثبیت ساده معادلات ناویر-استوکس نیاز دارد. این دستور المان پیش‌فرض برای رابط‌های جریان تک فاز جریان آرام و جریان آشفته و گسسته‌سازی سیالات در رابط‌های جریان چند فازی است.
|
|
•
|
P2+P1 به معنای عناصر درجه دوم برای اجزای سرعت و عناصر خطی برای میدان فشار است. المان های مرتبه دوم برای سرعت های جریان کم به خوبی کار می کنند. این ترتیب عناصر پیش فرض برای رابط Creeping Flow است.
|
|
•
|
P3+P2 به معنای عناصر درجه سوم برای اجزای سرعت و عناصر درجه دوم برای میدان فشار است. این می تواند دقت بیشتری را اضافه کند، اما همچنین درجات آزادی بیشتری را در مقایسه با عناصر P2+P1 اضافه می کند.
|
 |
مخفف Pm Pn اغلب برای نشان دادن ترتیب چند جمله ای، در این مورد، توابع شکل (عناصر) برای مولفه های سرعت ( m ) و فشار ( n ) هنگام استفاده از عناصر چهار وجهی یا مثلثی استفاده می شود. در اینجا یک نامگذاری متناظر برای تمام اشکال عناصر استفاده می شود.
نظریه در مورد این در PM Gresho و RL Sani، جریان تراکم ناپذیر و روش اجزای محدود، جلد 2: جریان آرام همدما ، جان ویلی و پسران، 2000 آمده است.
|
 |
گسسته شدن میدان دما از اجزای سرعت سیال پیروی می کند، بنابراین ترتیب دما برای P1+P1 1 ، برای P2+P1 2 و برای P3+P2 3 است .
|
 |
|
شارهای مرزی دقیق
برخی از فیزیک می توانند متغیرهایی را ایجاد و محاسبه کنند که به طور دقیق شار را در تمام مرزها نشان می دهند. برای فعال کردن این متغیرها، تیک Compute boundary fluxes را انتخاب کنید. به صورت اختیاری، هموارسازی می تواند مقدار شار با رفتار مناسب تری را نزدیک به تکینگی ها ارائه دهد. هموارسازی را با انتخاب تیک گزینه Apply smoothing to boundary fluxes را انتخاب کنید.
 |
محاسبه شارهای دقیق
|
تقسیم متغیرهای با ارزش پیچیده
از نوع Value هنگام استفاده از فهرست تقسیم متغیرهای مختلط، می‌توانید نوع مقدار ( واقعی یا مختلط) متغیرهای وابسته را زمانی که متغیرهای مختلط Split در تنظیمات بخش واقعی و خیالی در گره معادلات کامپایل هر دنباله حل‌گر مورد استفاده فعال می‌شود ، تعیین کنید. پیش‌فرض نوع مقدار مختلط است، اما می‌توانید تعیین کنید که مقدار یک متغیر وابسته واقعی باشد تا مطمئن شوید که تحت تأثیر مشارکت‌های خیالی کوچک قرار نمی‌گیرد، که مثلاً هنگام ترکیب یک مطالعه وابسته به زمان یا ثابت رخ می‌دهد. با مطالعه حوزه فرکانس. اگر تنظیم متغیرهای پیچیده تقسیم فعال نباشد، نوع مقدار نادیده گرفته می شود.
 |
برای اطلاعات در مورد نحوه تعیین تقسیم متغیرهای مختلط، به Compile Equations مراجعه کنید .
|
 |
به‌طور پیش‌فرض، الگوریتم قالب‌بندی اعداد عمومی برای اعداد با مقادیر پیچیده در COMSOL Multiphysics بخش‌های واقعی یا خیالی کوچک را نادیده می‌گیرد. اگر می‌خواهید چنین بخش‌های واقعی یا خیالی کوچکی را نیز ببینید، کادر محاوره‌ای Preferences را باز کنید و در صفحه User Interface>Precision ، تیک گزینه Suppress small real or imaginary part را پاک کنید .
|
