از گره دیوار برای تعیین اینکه در تماس با یک مرز چه اتفاقی برای پرتوها می افتد استفاده کنید . گره دیوار شرط مرزی پیش فرض در تمام مرزهای خارجی است.
زیرگره Accumulator (Boundary) از منوی زمینه (روی گره والد راست کلیک کنید) یا از نوار ابزار Physics ، منوی ویژگی ها در دسترس است.
وضعیت دیوار
یک شرایط دیوار را انتخاب کنید : انجماد (پیش‌فرض)، انعکاس چشمی ، چسبیدن ، ناپدید شدن ، عبور از آن ، پراکندگی پراکنده ، پراکندگی همسانگرد ، انعکاس پراکنده و پراکنده مختلط ، یا بازتاب عمومی .
گزینه ها | شرح |
یخ زدگی | برای تثبیت موقعیت پرتو و بردار موج در لحظه برخورد با دیوار انتخاب کنید. بنابراین، موقعیت پرتو پس از تماس با دیوار دیگر تغییر نمی کند و بردار موج پرتو در همان مقدار زمانی که پرتو به دیوار برخورد می کند، باقی می ماند. این شرایط مرزی معمولاً برای بازیابی شدت پرتو یا فاز در تماس فوری با دیوار استفاده می شود. |
انعکاس چشمگیر | برای انعکاس خاص از دیوار انتخاب کنید، به طوری که زاویه تابش و زاویه بازتاب برابر باشند. |
چوب | برای ثابت کردن موقعیت پرتو در لحظه برخورد با دیوار انتخاب کنید. مولفه های بردار موج روی صفر تنظیم شده اند. |
ناپدید شدن | این گزینه به این معنی است که اشعه پس از تماس با دیوار نمایش داده نمی شود. اگر محل اشعه پس از تماس با دیوار مورد توجه نیست از آن استفاده کنید. |
عبور کنید | این گزینه به پرتوها اجازه می دهد تا بدون مانع از مرز عبور کنند. اگرچه باعث شکست پرتوها در مرز بین مواد مختلف نمی شود. برای مدل سازی شکست، به جای آن از ویژگی ناپیوستگی مواد استفاده کنید . |
پراکندگی پراکنده | مطابق قانون کسینوس لامبرت، برای بازتاب پرتوها در دیوار انتخاب کنید. یعنی احتمال انتشار یک پرتو منعکس شده در یک جهت معین در یک زاویه جامد d ω توسط cos ( θ ) d ω داده می شود که در آن θ زاویه بین جهت پرتو و دیوار نرمال است. |
پراکندگی ایزوتروپیک | برای انعکاس پرتوها در یک دیوار به صورت همسانگرد در جهات تصادفی انتخاب کنید. |
انعکاس پراکنده و چشمگیر مخلوط | برای انعکاس پرتوها در یک دیوار یا به طور خاص یا طبق قانون کسینوس لامبرت، بر اساس یک احتمال تعریف شده توسط کاربر، انتخاب کنید. |
بازتاب عمومی | انتخاب کنید تا پس از تماس پرتو با دیوار، بردار جهت دلخواه مشخص شود. مولفه های بردار جهت پرتو می توانند توابعی از جهت، فاز یا هر کمیت پرتو فرودی باشند. |
تنظیمات بازتاب عمومی
این بخش زمانی در دسترس است که بازتاب عمومی (به جدول 8-2 مراجعه کنید ) به عنوان شرط دیوار انتخاب شده باشد .
مقادیر بردار جهت پرتو منعکس شده L p (بدون بعد) را در مختصات دکارتی ( x, y , z ) (پیش‌فرض) وارد کنید یا برای وارد کردن مختصات در سیستم مختصات مماس-عادی، کادر انتخاب مؤلفه‌های بردار جهت مماسی و عادی را انتخاب کنید. ( t 1 , t 2 , n ). در این حالت، جهت نرمال به گونه‌ای انتخاب می‌شود که اگر مولفه بردار جهت عادی مشخص شده مثبت باشد، یک پرتو فرودی به حوزه‌ای که قبلاً اشغال کرده بود بازتاب می‌شود. جهت‌های مماسی به‌گونه‌ای جهت‌دهی شده‌اند که یک سیستم مختصات سمت راست را همراه با جهت عادی تشکیل می‌دهند.
شرایط اشعه اولیه
از این بخش برای اعمال دو شرط دیوار متفاوت بر روی مجموعه ای از مرزها بر اساس یک احتمال یا عبارت منطقی استفاده کنید.
یک شرط پرتوی اولیه را انتخاب کنید : هیچ (پیش‌فرض)، احتمال یا بیان . هنگامی که پیش‌فرض، None ، حفظ می‌شود، به این معنی است که شرایط دیوار همیشه توسط پرتوهای فرودی رعایت می‌شود.
احتمال
اگر Probability انتخاب شده باشد، شرط Wall با احتمال خاصی اعمال می شود. مقداری را برای Probability , γ (بدون بعد) وارد کنید. اگر از شرط Wall استفاده نشود، اشعه در عوض مطابق با تنظیمات Otherwise رفتار می کند .
 | مقدار γ باید همیشه بین 0 و 1 باشد. |
به عنوان مثال، اگر شرط Wall روی:
• | Freeze و γ روی 0.1 تنظیم می شود ، سپس به ازای هر 10 پرتوی که به دیوار برخورد می کند، به طور متوسط یک پرتو منجمد می شود و 9 اشعه باقیماندهمطابق با تنظیمات در غیر این صورت رفتار می کنند . |
• | Stick و γ روی 0.5 تنظیم می‌شود، سپس به طور متوسط نیمی از پرتوها به دیوار می‌چسبند و نیمی دیگر مطابق با تنظیمات Otherwise رفتار می‌کنند . |
اصطلاح
اگر Expression انتخاب شده باشد، عبارت Evaluation e (بدون بعد) هر زمان که یک پرتو به دیوار برخورد کند، ارزیابی می شود. عبارت پیش فرض 1 است . اگر عبارت Evaluation غیر صفر باشد، پرتو مطابق با شرط Wall رفتار می کند ، در غیر این صورت پرتو مطابق با تنظیمات Otherwise رفتار می کند .
در غیر این صورت
گزینه های موجود برای تنظیم در غیر این صورت مانند حالت دیوار است ، با این تفاوت که بازتاب عمومی و بازتاب پراکنده مختلط و Specular در دسترس نیستند. از تنظیم Otherwise می توان برای ایجاد تعامل متفاوت پرتوها با دیوار با احتمال خاصی یا زمانی که شرایط خاصی برآورده شد استفاده کرد. به عنوان مثال، برای مدل‌سازی بازتاب در یک سطح نیمه‌ای که در آن 50 درصد شدت پرتو جذب می‌شود و 30 درصد به‌طور خاص منعکس می‌شود:
• | انعکاس پراکنده مختلط و specular را به عنوان شرط دیوار انتخاب کنید . |
• | احتمال انعکاس specular را روی 0.3/(1-0.5) قرار دهید . |
• | شرط پرتو اولیه را روی Probability تنظیم کنید . |
• | احتمال را روی 1-0.5 قرار دهید . |
• | Freeze را به عنوان گزینه Otherwise انتخاب کنید . |
تغییر فاز
این بخش زمانی در دسترس است که:
• | شدت پرتو در مدل حل شده است. |
• | چک باکس Compute Phase در قسمت تنظیمات پیشرفته رابط فیزیک انتخاب می شود . |
• | شرط دیوار بر روی بازتاب Specular , Diffuse scattering , Isotropic scattering , General Reflection یا Mixed Diffuse and Specular Reflection تنظیم شده است . |
برای تعیین تغییر فاز اعمال شده بر روی پرتوهای بازتابی، کادر بررسی اعمال تغییر فاز دستی را انتخاب کنید . به طور پیش فرض این چک باکس پاک می شود و باعث می شود که تغییر فاز از ضریب بازتاب به دست آید.
اگر کادر بررسی اعمال تغییر فاز دستی انتخاب شده است، یک تغییر فاز ΔΨ (واحد SI: راد) را وارد کنید. پیش فرض 0 است .
اگر شرط دیوار بر روی Mixed diffuse and specular reflection تنظیم شود ، این بخش به جای آن Phase shifts نامیده می شود و تغییر فاز برای پرتوهای منتشر و پرتوهای منعکس شده به طور جداگانه مشخص می شود. همه فیلدهای متنی به ترتیب برای پرتوهای منعکس شده به طور خاص و پراکنده زیرنویس s یا d داده شده است.
ضریب جذب
این بخش زمانی در دسترس است که شدت یا توان پرتو در مدل حل شده باشد، و شرط Wall روی هر گزینه ای که می تواند پرتوها را منعکس کند، تنظیم می شود، از جمله موارد زیر:
• | انعکاس چشمگیر ، |
• | پراکندگی پراکنده ، |
• | پراکندگی ایزوتروپیک ، |
• | بازتاب عمومی ، یا |
• | انعکاس پراکنده و چشمگیر مخلوط . |
یکی از موارد زیر را از فهرست محاسبه شدت بازتابی با استفاده از فهرست انتخاب کنید: ضرایب جذب ، جذب، امپدانس مشخص ، ضرایب بازتاب ، رابط سیال-سیال ، رابط مایع-جامد ، یا نیم فضای سیال لایه‌ای .
• | برای ضرایب جذب، ضریب جذب α (بدون بعد) را وارد کنید . مقدار پیش‌فرض 0 است. شدت یا قدرت پرتو منعکس شده متناسب با 1 – α خواهد بود. |
• | برای Absorber، امپدانس مشخص شده وارد امپدانس مشخصه جاذب Z 1 می شود (واحد SI: Pa·s/m). مقدار پیش فرض 1 GPa·s/m است که مربوط به یک دیوار سخت است. |
• | برای ضرایب انعکاس، ضریب انعکاس R (بدون بعد) را وارد کنید . مقدار پیش فرض 1 است . شدت یا قدرت پرتو منعکس شده متناسب با R2 خواهد بود . |
• | برای رابط Fluid-fluid موارد زیر را وارد کنید: |
– | سرعت صوت، سیال مجاور c 1 (واحد SI: m/s). پیش فرض 1500 متر بر ثانیه است. |
– | چگالی، سیال مجاور ρ1 ( واحد SI: kg/m3 ) . پیش فرض 1000 کیلوگرم بر متر مکعب است . |
– | ضریب تضعیف، سیال مجاور α 1 (واحد SI: 1/m). پیش فرض 0 است . |
• | برای رابط Fluid-solid موارد زیر را وارد کنید: |
– | سرعت فشرده سازی صوت، جامد مجاور c p,1 (واحد SI: m/s). پیش فرض 1500 متر بر ثانیه است. |
– | سرعت برشی صوت، جامد مجاور cs ,1 (واحد SI: m/s). پیش فرض 1500 متر بر ثانیه است. |
– | چگالی، جامد مجاور ρ1 ( واحد SI: kg/m3 ) . پیش فرض 1000 کیلوگرم بر متر مکعب است . |
– | ضریب تضعیف فشاری، α p,1 جامد مجاور (واحد SI: 1/m). پیش فرض 0 است . |
– | ضریب تضعیف برشی، α s،1 جامد مجاور (واحد SI: 1/m). پیش فرض 0 است . |
• | برای نیم فاصله سیال لایه ای موارد زیر را وارد کنید: |
– | ضخامت، لایه سیال مجاور h (واحد SI: m). پیش فرض 1 میکرومتر است . |
– | سرعت صوت، لایه سیال مجاور c 1 (واحد SI: m/s). پیش فرض 1500 متر بر ثانیه است. |
– | چگالی، لایه سیال مجاور ρ1 ( واحد SI: kg/m3 ) . پیش فرض 1000 کیلوگرم بر متر مکعب است . |
– | ضریب تضعیف، لایه سیال مجاور α 1 (واحد SI: 1/m). پیش فرض 0 است . |
– | سرعت صوت، حوزه سیال مجاور c 2 (واحد SI: m/s). پیش فرض 1500 متر بر ثانیه است. |
– | چگالی، حوزه سیال مجاور ρ2 ( واحد SI: kg/m3 ) . پیش فرض 1000 کیلوگرم بر متر مکعب است . |
– | ضریب تضعیف، حوزه سیال مجاور α2 ( واحد SI: 1/m). پیش فرض 0 است . |
اگر شرط دیوار بر روی Mixed diffuse and specular reflection تنظیم شده باشد ، این بخش به جای آن ضرایب جذب نامیده می شود و ضرایب جذب برای پرتوهای پراکنده و specularly بازتاب شده به طور جداگانه مشخص می شود. به همه فیلدهای متنی زیرنویس s و d برای پرتوهای بازتاب شده به صورت چشمگیر و پراکنده داده شده است.
 | برای ایجاد مدل های دقیق، ویژگی های دیوار، به عنوان مثال، امپدانس نرمال سطح یا ضریب جذب، باید به خواص پرتو فرودی بستگی داشته باشد. انجام این کار ممکن است زیرا تمام خواص دیوار ممکن است به موارد زیر بستگی داشته باشد:
|
زبری سطح
این بخش زمانی در دسترس است
• | شدت یا توان پرتو در مدل حل شده است، و |
• | شرایط دیوار بر روی بازتاب Specular ، بازتاب عمومی ، یا Mixed diffuse and specular Reflection تنظیم شده است . برای انعکاس پراکنده و پراکنده مختلط، ناهمواری فقط برای پرتوهای بازتابی خاص اعمال می شود. |
یک گزینه از لیست مدل زبری سطحی انتخاب کنید : هیچ (پیش‌فرض) یا زبری رایلی . اگر زبری ریلی انتخاب شده است، زبری RMS σ (واحد SI: m) را وارد کنید. پیش فرض 0 است . از این تنظیم برای کاهش شدت پرتوهایی که توسط دیوار ناهموار منعکس می شوند استفاده کنید.
مقدار جدید متغیرهای وابسته کمکی
این بخش در صورتی در دسترس است که یک متغیر وابسته کمکی به مدل اضافه شده باشد.
هنگامی که یک پرتو از یک مرز عبور می کند یا لمس می کند، مقادیر متغیرهای وابسته کمکی تعریف شده توسط کاربر را می توان تغییر داد. مقدار می تواند تابعی از هر ترکیبی از متغیرهای پرتو و متغیرهای تعریف شده در مرز باشد.
چک باکس Assign new value to auxiliary variable یا کادرها را بر اساس تعداد متغیرهای کمکی در مدل انتخاب کنید . سپس مقدار یا عبارت جدید را در فیلد وارد کنید. به عنوان مثال، اگر یک متغیر کمکی، psi وجود دارد ، سپس یک مقدار برای psi new در فیلد وارد کنید. بنابراین، برای افزایش 1 مقدار psi هنگامی که یک پرتو یک مرز را لمس می کند یا از آن عبور می کند، psi+1 را در قسمت متن برای psi new وارد کنید .
تنظیمات پیشرفته
اگر شرط پرتو اولیه روی Probability تنظیم شده باشد ، یا اگر از شرایط پراکندگی پراکنده ، پراکندگی همسانگرد ، یا دیوار پراکنده مختلط و انعکاس چشمی استفاده شود، ویژگی دیوار اعداد تصادفی را تولید می کند.
علاوه بر این، اگر تنظیمات Arguments for Random Number Generation روی User تعریف شده در بخش تنظیمات پیشرفته رابط فیزیک تنظیم شده باشد، بخش تنظیمات پیشرفته در دسترس است.
آرگومان ورودی اضافی به مولد اعداد تصادفی i (بدون ابعاد) را وارد کنید . مقدار پیش فرض 1 است .
