درباره استفاده از مواد در COMSOL Multiphysics

استفاده از مواد در تنظیمات فیزیک

تنظیمات فیزیک در یک مدل با ترکیبی از تنظیمات در گره های هنگامی که اولین ماده به یک گره Component اضافه می شود، COMSOL Multiphysics به طور خودکار آن ماده را به همه حوزه های هندسه (یا تمام مرزها یا لبه ها اگر کامپوننت فقط شامل سطوح یا لبه ها باشد) اختصاص می دهد. موجودات هندسی مختلف می توانند مواد متفاوتی داشته باشند. مثال زیر از فایل مدل heat_sink.mph موجود در کتابخانه های ماژول انتقال حرارت و ماژول CFD استفاده می کند.

شکل 9-2: تخصیص مواد به مدل هیت سینک. هوا به عنوان ماده به جعبه اطراف هیت سینک و آلومینیوم به خود هیت سینک اختصاص داده می شود.

اگر یک هندسه از یک هیت سینک در یک ظرف تشکیل شده باشد، را می توان به عنوان ماده در ظرف اطراف سینک حرارتی و را به عنوان خود ماده هیت سینک اختصاص داد ( شکل 9-2 را ببینید ). رابط انتقال حرارت مزدوج که در هنگام تنظیم مدل انتخاب شده است، از یک مدل شبیه‌سازی جریان غیر گرمایی، با انتقال حرارت توسط همرفت و هدایت، در جعبه اطراف هیت سینک، و یک مدل برای شبیه‌سازی رسانش گرما در گرما استفاده می‌کند. فرو رفتن. تنظیمات انتقال از خواص مواد مرتبط با گره مواد تنظیمات جریان را با استفاده از خواص مواد گره های دیگر تحت شرایط اولیه و مرزی را تعریف می کنند.

همه خصوصیات گره فیزیک به طور خودکار از ویژگی های مواد درست از گره های استفاده می کنند، زمانی که از تنظیم پیش فرض استفاده می شود. این بدان معنی است که یک گره می تواند برای تعریف فیزیک در چندین حوزه با مواد مختلف استفاده شود. سپس نرم افزار COMSOL Multiphysics از خواص مواد از مواد مختلف برای تعریف فیزیک در هر حوزه استفاده می کند.


	پنجره تنظیمات برای مواد

همچنین برخی از گره‌های فیزیک وجود دارند که می‌توانید به صراحت ماده‌ای را انتخاب کنید که ویژگی‌های ماده از آن بازیابی شود (به عنوان مثال، پنجره برای مدل‌سازی جریان دو فازی). سپس تنظیمات پیش‌فرض معمولاً استفاده از در هر دامنه است (یعنی موادی که در همان دامنه‌هایی تعریف شده‌اند که فیزیک از داده‌های ماده استفاده می‌کند). علاوه بر ، می‌توانید هر ماده دیگری را که در Component وجود دارد، بدون توجه به انتخاب آن انتخاب کنید. سپس ویژگی‌های ماده انتخاب‌شده به همه حوزه‌های انتخابی ویژگی اعمال می‌شود.

ارزیابی و ترسیم خواص مواد

شما می توانید مانند سایر متغیرها در یک مدل به خواص مواد برای ارزیابی و ترسیم با استفاده از قراردادها و فضاهای نام متغیر زیر دسترسی داشته باشید:

•

برای دسترسی به یک ویژگی ماده در سراسر مدل (در چندین ماده) و نه فقط در یک ماده خاص، از نام فضای نام ماده ویژه root.material استفاده کنید . برای مثال root.material.rho چگالی ρ است که توسط مواد در هر حوزه در هندسه تعریف شده است. برای ترسیم، می توانید عبارت material.rho را تایپ کنید تا نموداری ایجاد کنید که چگالی همه مواد را نشان دهد. این نحو مختصر برای مواد در گروه ویژگی مواد Basic (با برچسب def ) در دسترس است، اما شما همچنین می‌توانید به چگالی در فضای نام گروه ویژگی Basic Material به عنوان material.def.rho دسترسی داشته باشید .

•

برای یک ویژگی ناهمسانگرد مانند رسانایی الکتریکی، مقادیر آن به صورت material.def.sigma11 ، material.def.sigma12 و غیره موجود است. اگر چنین خاصیتی برای برخی مواد به عنوان همسانگرد تنظیم شود، material.def.sigma_iso آن مقدار همسانگرد را نشان می دهد.

•

برای خواص در گروه های دارایی غیر از گروه Basic، باید از فضای نام کامل، از جمله نام گروه دارایی استفاده شود. به عنوان مثال، برای دسترسی به سیگماگ های تنش تسلیم اولیه برای مواد الاستوپلاستیک در گروه ویژگی Elastoplastic Material Model، از material.ElastoplasticModel.sigmags استفاده کنید .


	اگر از یک ماده وابسته به دما استفاده می کنید، هر سهم ماده یک ورودی مدل خاص را می خواهد. به عنوان مثال، rho(T) در یک ماده mat1 root.mat1.def.T را می خواهد ، و شما باید این متغیر ( T ) را به صورت دستی تعریف کنید – اگر دما به عنوان یک متغیر وابسته در دسترس نباشد – تا متغیر چگالی کار کند. .

•

برای دسترسی به یک ویژگی ماده از یک ماده خاص، باید نام مواد و گروه ویژگی را بدانید. به طور معمول، برای اولین ماده (Material 1) نام mat1 است و اکثر خصوصیات در گروه ویژگی پیش فرض با نام def قرار دارند. نام متغیرها در ستون در جدول زیر در پنجره برای گروه ویژگی ظاهر می شود. برای مثال، Cp برای ظرفیت گرمایی در فشار ثابت. نحو ارجاع ظرفیت گرمایی در فشار ثابت در ماده 1 پس از آن mat1.def.Cp است.. برخی از خواص تانسورهای ناهمسانگرد هستند و به هر یک از اجزاء می توان دسترسی داشت، مانند mat1.def.k11 ، mat1.def.k12 و غیره برای هدایت حرارتی. اعداد 1، 2 و 3 به ترتیب نشان دهنده جهت اول، دوم و سوم در سیستم مختصات فعال هستند. در حالت کلی، می توانید یک تانسور 3 در 3 را تعریف کنید، به عنوان مثال، k ij به ترتیب k 11 ، k 21 ، k 31 ، k 12 ، k 22 ، k 32 ، k 13 ، k 23 و k 33. برای خواص مواد که توابع هستند، آن ها را با آرگومان های ورودی مانند mat1.def.rho(pA,T) فراخوانی کنید که در آن pA و T به ترتیب مقادیر یا متغیرهایی هستند که فشار مطلق و دما را نشان می دهند. گره های تابع با تعیین محدوده های مناسب برای آرگومان های ورودی رسم کرد. اگر یک ویژگی احتمالاً ناهمسانگرد به عنوان همسانگرد تعریف شود، می توانید به عنوان مثال به مقدار آن به عنوان mat1.def.k_iso دسترسی داشته باشید .

•

گره های Material Link تمام ویژگی های ماده منبع فعلی را در فضای نام Material Link تعریف می کنند. به عنوان مثال، برای گره ، چگالی منبع انتخابی فعلی به صورت matlnk1.def.rho در دسترس است .

•

گره های Material Switch متغیرها را مشابه گره های Material Link تعریف می کنند. به عنوان مثال، در طی یک جارو کردن مواد روی فرزندان ، می توانید به چگالی مواد استفاده شده در مرحله جاروی فعلی به عنوان sw1.def.rho دسترسی داشته باشید .

•

بسیاری از رابط های فیزیک نیز متغیرهایی را برای خواص موادی که استفاده می کنند تعریف می کنند. برای مثال solid.rho چگالی در واسط Solid Mechanics است و برابر چگالی یک ماده زمانی است که در حوزه هایی که رابط Solid Mechanics فعال است استفاده شود. اگر چگالی را در رابط Solid Mechanics با استفاده از مقدار دیگری تعریف کنید، solid.rho آن مقدار را نشان می دهد و نه چگالی ماده را. اگر از چگالی مواد در همه جای مدل استفاده کنید، solid.rho و material.rho یکسان هستند.

•

برای دیدن گروه‌های دامنه (یعنی گروه‌هایی از دامنه‌ها با تنظیمات متریال برابر)، متغیر root.material.domain — و برای موجودیت‌های با ابعاد پایین‌تر در صورت لزوم، root.material.boundary ، root.material.edge و root .material.point – در دسترس است و به مقادیر صحیح منحصر به فرد برای هر گروه دامنه ارزیابی می شود.


	برای همه گروه‌های ویژگی به جز گروه Basic، تغییر نام در قسمت Name ، تگ را نیز تغییر می‌دهد، این همان چیزی است که در فضای نام برای دسترسی به خواص مواد استفاده می‌شود.

بخش نوع مواد

تنظیم نوع گره فیزیک موجود است ، نحوه رفتار مواد و نحوه تفسیر خواص مواد در هنگام تغییر شکل مش را تعیین می‌کند. را برای موادی انتخاب کنید که خواص آنها به عنوان توابع کرنش ماده، جهت گیری مواد و سایر متغیرهای ارزیابی شده در پیکربندی مرجع مواد (قاب ماده) تغییر می کند. را برای موادی انتخاب کنید که خواص آنها فقط به عنوان توابع وضعیت محلی فعلی در هر نقطه در قاب فضایی تعریف شده است و هیچ پیکربندی مرجع ماده منحصر به فردی برای آنها قابل تعریف نیست. را انتخاب کنید تا تنظیمات مربوطه را از مواد دامنه در هر دامنه انتخاب کنید.


	پنجره تنظیمات برای مواد

درباره استفاده از مواد در COMSOL Multiphysics

شما چه احساسی دارید

اشتراک گذاری این مقاله :