درباره سیستم های مختصات

COMSOL Multiphysics به طور پیش‌فرض از یک سیستم مختصات دکارتی جهانی استفاده می‌کند تا ویژگی‌ها، بارها و محدودیت‌های مواد را در تمام رابط‌های فیزیک و در تمام سطوح موجودات هندسی (نقاط، لبه‌ها، مرزها و حوزه‌ها) مشخص کند. در شرایط مرزی و حوزه های سیال، سیستم جهانی به طور کلی به عنوان دارای جهت های محور ثابت در فضا تفسیر می شود. یعنی یک سیستم قاب فضایی است. هنگام مشخص کردن خواص مواد جامد، محورهای سیستم جهانی در ماده ثابت می شوند. به عبارت دیگر، یک سیستم قاب مادی در آن زمینه است.

نه تنها سیستم مختصات جهانی، بلکه سیستم های مختصاتی که به عنوان چرخش نسبت به سیستم جهانی تعریف می شوند، از این طریق به زمینه وابسته هستند. چنین سیستم هایی در مجموع به عنوان سیستم های مختصات نسبی نامیده می شوند تا آنها را از سیستم های مختصات مطلق متمایز کنیم .

سیستم مختصات دکارتی فضایی مختصات پیش‌فرض نام‌های زیر را به صورت دو بعدی و سه بعدی دارد (در هندسه‌های متقارن محوری دوبعدی، COMSOL Multiphysics از مختصات استوانه‌ای استفاده می‌کند):


هندسه	نام پیش فرض مختصات فضایی
2d	xy
سه بعدی	xyz
تقارن محوری 2 بعدی	r z

در حالت سه بعدی، تصویری در گوشه سمت چپ پایین پنجره

نمایش داده می شود تا جهت گیری سیستم مختصات جهانی را نشان دهد.

سیستم های مختصات تعریف شده توسط کاربر می توانند در تمام سطوح موجودیت هندسی برای ساده سازی فرآیند مدل سازی استفاده شوند. در رابط‌های فیزیک، می‌توانید از این سیستم‌های مختصات برای تعریف ویژگی‌های مواد متعامد و ناهمسانگرد استفاده کنید که با سیستم مختصات دکارتی جهانی همسو نیستند. برای انتخاب یک سیستم مختصات، آن را از لیست در قسمت کنید. فهرست شامل (پیش‌فرض) و هر سیستم مختصاتی دیگری است که اضافه کرده‌اید، برای مثال به شکل 5-3 مراجعه کنید .

شکل 5-3: نمونه ای از گزینه های موجود در لیست سیستم مختصات. پیش فرض سیستم مختصات جهانی است.

جدول 5-17 را برای مروری بر سیستم های مختصات موجود ببینید. به ویژه توجه داشته باشید که برخی از سیستم‌های مختصات جهت‌های مطلق را در فضا مشخص می‌کنند، در حالی که برخی دیگر چرخش را نسبت به سیستم جهانی پیش‌فرض مشخص می‌کنند، همانطور که توسط ستون Type در جدول نشان داده شده است.

برای افزودن یک سیستم مختصات به هر جزء:

•

در نوار ابزار ، ویژگی های سیستم مختصات را از منوی سیستم های مختصات یا

•

( ) کلیک راست کرده

و گزینه ای را از زیر منوی

جدول 5-17: توضیحات سیستم مختصات
نام و پیوند	آیکون	تایپ کنید	شرح
سیستم بردار پایه		نسبت فامیلی	1D، 2D و 3D. این را با استفاده از مجموعه ای از بردارهای پایه برای تشکیل یک سیستم مختصات تعریف کنید.
سیستم مرزی		مطلق	دو بعدی و سه بعدی. یک سیستم بردار پایه محلی روی مرزهای دو بعدی (t، n) و روی مرزهای سه بعدی (t1، t2، n). از آن برای اعمال بارهایی که در یک جهت عادی یا مماسی روی مرزی اعمال می شود که با سیستم مختصات دکارتی جهانی همسو نیست، استفاده کنید. این سیستم مختصات همیشه در دسترس است. می‌توانید زیرگره‌های Reverse Normal و Domain Normal را برای معکوس کردن حالت عادی برای برخی از مرزها و تغییر جهت عادی در قسمت بیرونی برخی از دامنه‌ها اضافه کنید.
سیستم ترکیبی			1D، 2D و 3D. برای مثال زمانی که نیاز به استفاده از سیستم های مختصات مختلف در حوزه های مختلف دارید، از یک سیستم ترکیبی استفاده کنید. می‌توانید سیستم‌های مختصات قابل اجرا را به‌عنوان زیرگره‌ها اضافه کنید که هر کدام دارای یک انتخاب موجودیت هندسی هستند.
سیستم ترکیبی		همانند سیستم پایه	1D، 2D و 3D. ایجاد یک سیستم مختصات ترکیبی از یک سیستم پایه و یک سیستم که محورها را نسبت به سیستم پایه تعریف می کند.
سیستم استوانه ای		مطلق	دو بعدی و سه بعدی. هنگامی که به تقارن چرخشی حول محور نیاز است از یک سیستم استوانه ای استفاده کنید. در هندسه‌هایی با تقارن محوری دوبعدی، که در آن یک سیستم مختصات استوانه‌ای، سیستم مختصات پیش‌فرض است، موجود نیست.
سیستم نقشه برداری شده		مطلق	1D، 2D و 3D. سیستم نقشه‌برداری شده می‌تواند با سیستم‌های مختصات ترجمه شده و چرخانده شده سر و کار داشته باشد. از این برای ایجاد سیستمی استفاده کنید که نگاشت را از سیستم مختصات قاب تعریف کند.
سیستم چرخشی		نسبت فامیلی	دو بعدی و سه بعدی. از یک سیستم چرخشی برای تعریف چرخش در جهت خارج از صفحه یا زوایای اویلر در 2 بعدی و زوایای اویلر در 3 بعدی استفاده کنید.
سیستم مقیاس بندی		مطلق	برای فیزیک که فقط از عناصر بی نهایت یا لایه های کاملاً منطبق پشتیبانی می کند. از این سیستم مختصات، که شبیه به یک سیستم مختصات نگاشت شده است، برای تغییر شکل دلخواه دامنه استفاده کنید.
سیستم کروی		مطلق	فقط سه بعدی هنگامی که یک میدان یا ویژگی با مختصات کروی باید مشخص شود از یک سیستم کروی استفاده کنید.
سیستم از هندسه		مطلق	فقط سه بعدی از یک سیستم مختصات از صفحه کار در هندسه دو بعدی یا هندسه سه بعدی استفاده کنید.