 |
رسوب الکتریکی یک سیم پیچ سلف
معرفی
این مثال رسوب یک سیم پیچ سلف را در مقیاس μm مدل می کند ، جایی که محدودیت های انتشار بر نرخ رسوب حاکم است. برای ایجاد الگوی رسوب از یک ماسک مقاوم به نور با ضخامت 10 میکرومتر استفاده شده است. با ادامه فرآیند رسوب گذاری، عمق الگوی ایجاد شده توسط ماسک کاهش می یابد که به نوبه خود بر توزیع جریان در سطح فعال تأثیر می گذارد.
تعریف مدل
هندسه مدل در شکل 1 نشان داده شده است . هندسه از دو حوزه تشکیل شده است: اکستروژن 10 میکرومتر از الگوی رسوب به داخل فیلم مقاوم به نور، و یک لایه انتشار به شکل یک بلوک مستطیل شکل، به ضخامت 50 میکرومتر ، در بالای مقاومت نوری.
شکل 1: هندسه مدل. الگوی مارپیچی اکسترود شده دیوارهای مقاوم به نور عمودی به ارتفاع 10 میکرومتر را تشکیل می دهد . لایه انتشار، به شکل یک بلوک مستطیل شکل، 50 میکرومتر ضخامت دارد.
هدایت جریان، واکنش های الکتروشیمیایی، و تغییر شکل هندسی
شیب پتانسیل در الکترولیت ناچیز فرض می شود. از این رو، رسوب الکتریکی، سوم با مدل تعادل بار الکتروآنالیز، با استفاده از پتانسیل الکترولیت ثابت 0 ولت استفاده می شود.
در مرز پایین، کاتد، واکنش الکترود
عبارت سینتیک زیر را برای جریان انتقال بار ict دنبال می کند :
جایی که i 0 چگالی جریان مبادله (10 A/m2 ) ، η مازاد پتانسیل، ثابت فارادی (96485 C/mol)، R ثابت گاز مولی (8.1345 J/(mol·K))، T دما، 
غلظت یون مس الکترولیت (mol/m3 ) ، و 
غلظت مس مرجع در الکترولیت حجیم (500 mol/m3 ) .
غلظت یون مس الکترولیت (mol/m3 ) ، و 
غلظت مس مرجع در الکترولیت حجیم (500 mol/m3 ) .چگالی جریان کاتد را روی مقدار متوسط 10 A/dm 2 تنظیم کنید . تمام مرزها به جز کاتد و مرز الکترولیت توده بالایی جدا شده اند.
واکنش الکترود باعث می شود که مرز الکترود در جهت عادی با سرعت v dep (m/s) حرکت کند.
که در آن M Cu جرم مولی (0.06355 kg/mol) و ρ Cu چگالی (8960 kg/m3 ) مس است.
دامنه الگوی اکسترود شده مجاز است با توجه به نرخ رسوب مرزی الکترود تغییر شکل دهد، در حالی که دامنه لایه انتشار تنظیم شده است تا ثابت شود. دیوارهای عمودی مقاومت نوری در جهت‌های x و y ثابت هستند ، در حالی که مرز داخلی بین دامنه متحرک ثابت و آزاد تنظیم شده است که تغییر شکل صفر در جهت z داشته باشد .
انتقال یون های مس در الکترولیت
انتقال یون‌های مس در الکترولیت با انتشار فیکی توصیف می‌شود. این انتقال را با استفاده از رسوب الکتریکی، رابط سوم، حل غلظت یون مس الکترولیت، مدل کنید . ضریب انتشار را روی 10-9 m2 / s تنظیم کنید .
. ضریب انتشار را روی 10-9 m2 / s تنظیم کنید .در بالای مرز حجیم الکترولیت، غلظت را روی غلظت حجیم تنظیم کنید . در کاتد، شار یون‌ها 
(mol/(m2 · s)) را به واکنش‌های الکتروشیمیایی از طریق قانون فارادی جفت کنید:
. در کاتد، شار یون‌ها 
(mol/(m2 · s)) را به واکنش‌های الکتروشیمیایی از طریق قانون فارادی جفت کنید:
بدون شرایط شار برای تمام مرزهای دیگر فرض کنید.
با استفاده از یک مطالعه وابسته به زمان، با بررسی رسوب در طول 180 ثانیه، با غلظت اولیه مس در الکترولیت روی .
.نتایج و بحث
شکل 2 غلظت و جریان جریان در الکترولیت را پس از 180 ثانیه نشان می دهد. غلظت یون مس در کاتد به طور قابل توجهی کمتر از توده است. علاوه بر این، غلظت در کاتد در قسمت های بیرونی الگو نسبت به مرکز کمی بیشتر است.
شکل 2: مشخصات غلظت و جریان جریان در الکترولیت در t = 180 ثانیه.
شکل 3 جریان الکترود محلی، ict را در کاتد در t = 180 ثانیه نشان می دهد. جریان رسوب در قسمت های بیرونی الگو به دلیل غلظت یون مس بیشتر است.
شکل 3: چگالی جریان واکنش الکترود در t = 180 ثانیه.
شکل 4 تغییر شکل و ضخامت مس ته نشین شده را پس از 180 ثانیه نشان می دهد. ضخامت در بیرونی ترین قسمت الگو به طور قابل توجهی ضخیم تر است.
شکل 4: ضخامت لایه مس ته نشین شده در 180 ثانیه.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
با استفاده از یک شرط مرزی بدون تغییر شکل بر روی دیوارهای مقاوم به نور عمودی، و تنها با اجازه دادن به تغییر شکل در امتداد یک خط معین روی کاتد، تعداد درجات آزادی برای مشکل کاهش می‌یابد. این باعث کاهش زمان محاسبه می شود.
مسیر کتابخانه برنامه: Electrodeposition_Module/Tutorials/Inductor_Coil
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Electrochemistry>Electrodeposition، Deformed Geometry>Electrodeposition، Tertiary with Supporting Electrolyte را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of species ، 1 را تایپ کنید . |
5 | در جدول غلظت ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ج |
6 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
7 | در درخت Select Study ، Preset Studies for Selected Physics Interfaces>Time Dependent with Initialization را انتخاب کنید . |
8 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای مدل را از یک فایل متنی بارگیری کنید.
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 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل inductor_coil_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
تحلیلی 1 (an1)
دو تابع تحلیلی را تعریف کنید که هنگام ترسیم مارپیچ ها در هندسه استفاده می شود.
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Global>Analytic را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تحلیل ، spiralX را در قسمت متن نام تابع تایپ کنید . |
3 | قسمت Definition را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، -(s/(2*pi)*a_tot+R)*sin(s) را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Arguments ، s، R را تایپ کنید . |
5 | قسمت Units را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
بحث و جدل | واحد |
س | 1 |
آر | متر |
6 | در قسمت متن تابع ، m را تایپ کنید . |
تحلیلی 2 (an2)
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Global>Analytic را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تحلیل ، spiralY را در قسمت متن نام تابع تایپ کنید . |
3 | قسمت Definition را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، -(s/(2*pi)*a_tot+R)*cos(s) را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Arguments ، s، R را تایپ کنید . |
5 | قسمت Units را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
بحث و جدل | واحد |
س | 1 |
آر | متر |
6 | در قسمت متن تابع ، m را تایپ کنید . |
هندسه 1
حالا هندسه را رسم کنید. با الگوی رسوب گذاری، با استفاده از یک صفحه کار شروع کنید.
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی نمایش صفحه کار کلیک کنید .  |
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> منحنی پارامتریک 1 (pc1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  More Primitives کلیک کنید و گزینه Parametric Curve را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای منحنی پارامتری ، قسمت Parameter را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Maximum text w_tot را تایپ کنید . |
4 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، spiralX(s,r0) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، spiralY(s,r0) را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> منحنی پارامتری 2 (pc2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  More Primitives کلیک کنید و گزینه Parametric Curve را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای منحنی پارامتری ، قسمت Parameter را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Maximum text w_tot را تایپ کنید . |
4 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، spiralX(s,r0+a1) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، spiralY(s,r0+a1) را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، a1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 2*a1 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، -r0-a1 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مربع 1 (sq1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  مربع کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربع ، بخش Size را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Side length ، 2*a1 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -a1/2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، -a1 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> فیله 1 (fil1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Fillet کلیک کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | در شی r1 ، فقط نقطه 2 را انتخاب کنید.  |
4 | در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید . |
5 | در قسمت متن Radius ، a1 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 2 (r2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، a1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 2*a1 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -a1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -r0-2*a1-laps*a_tot را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مربع 2 (sq2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  مربع کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربع ، بخش Size را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Side length ، 2*a1 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -1.5*a1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، -r0-4*a1-laps*a_tot را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> تبدیل به جامد 1 (csol1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Conversions کلیک کنید و Convert to Solid را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تبدیل به جامد ، روی  ساخت انتخاب شده کلیک کنید . |
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 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (متر) |
d_pr |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 2*(r0+a_tot*laps+d_dl) را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن عمق ، 2*(r0+a_tot*laps+d_dl)+3*a1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، d_dl را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -2*a1 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، d_pr+d_dl/2 را تایپ کنید . |
8 | از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
9 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
تعاریف
برای تسهیل انتخاب دامنه و مرز هنگام تنظیم فیزیک، تعدادی انتخاب اضافه کنید.
1 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
دامنه ثابت
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، دامنه ثابت را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
تغییر شکل دامنه
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Complement کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Complement ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Selections to invert ، روی  Add کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، دامنه ثابت را در فهرست انتخاب‌ها برای معکوس کردن انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Complement ، Deforming domain را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مرزهای بیرونی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | تیک همه دامنه ها را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از لیست موجودیت های خروجی ، مرزهای مجاور را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت نوشتار Label ، Exterior boundaries را تایپ کنید . |
مرز الکترولیت حجیم
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 4 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت نوشتار Label ، Bulk electrolyte boundary را تایپ کنید . |
کاتد
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 8، 13، 18، 25، 30 را در قسمت انتخاب متن وارد کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Cathode را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مرزهای ثابت
1 | در نوار ابزار تعاریف ،  روی مجاور کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مجاور ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | در قسمت انتخاب‌های ورودی ، روی افزودن کلیک کنید .  |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، دامنه ثابت را در لیست انتخاب‌های ورودی انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای مجاور ، Fixed boundaries را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
دیوارهای عمودی مقاوم در برابر نور
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  تفاوت کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . |
3 | از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections to add ، روی  Add کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای افزودن ، Exterior boundaries را در لیست Selections to add انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 | در قسمت انتخاب‌ها برای تفریق ، روی  افزودن کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تفریق ، کاتد و مرزهای ثابت را انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
11 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، دیوارهای عمودی Photoresist را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
توزیع جریان سوم، NERNST-PLANCK (TCD)
حالا شروع به تنظیم فیزیک کنید. ابتدا، مدل بقای بار را روی Electroanalysis (بدون شیب پتانسیل) قرار دهید با این فرض که گرادیان پتانسیل مورد انتظار در لایه انتشار مدل شده ناچیز است. سپس، مدل توزیع جریان و انتقال یون‌های مس در الکترولیت را تنظیم کنید. فرض می شود که الکترولیت در لایه انتشار مدل سازی شده ساکن است.
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش 1 (comp1) روی توزیع جریان سوم ، Nernst-Planck (tcd) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع جریان سوم ، Nernst-Planck ، بخش Electrolyte Charge Conservation را پیدا کنید . |
3 | از لیست مدل نگهداری شارژ ، Electroanalysis (بدون گرادیان بالقوه ) را انتخاب کنید . |
الکترولیت 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Terciary Current Distribution، Nernst-Planck (tcd) روی Electrolyte 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترولیت ، بخش Diffusion را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن D c ، D_Cu را تایپ کنید . |
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 c ، c_ref را تایپ کنید . |
سطح الکترود 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Electrode Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سطح الکترود ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش Dissolving-Depositing Species کلیک کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | بخش وضعیت پتانسیل فاز الکترود را پیدا کنید . از لیست شرایط پتانسیل فاز الکترود ، چگالی جریان متوسط را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت i l، میانگین متن، i_avg را تایپ کنید . |
واکنش الکترود 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electrode Reaction 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واکنش الکترود ، بخش ضرایب استوکیومتری را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن n ، 2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ν c ، -1 را تایپ کنید . |
5 | در جدول ضرایب استوکیومتری برای گونه های انحلال-رسوب کننده: تنظیمات زیر را وارد کنید: |
گونه ها | ضریب استوکیومتری (1) |
s1 | 1 |
6 | قسمت Equilibrium Potential را پیدا کنید . در قسمت متن Eq ,ref ( T ) Eeq_Cu را تایپ کنید . |
7 | بخش سینتیک الکترود را پیدا کنید . در قسمت متن i 0,ref ( T ) i0 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن α a ، alpha_a را تایپ کنید . |
تمرکز 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Concentration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تمرکز ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مرز الکترولیت حجیم را انتخاب کنید . |
4 | بخش تمرکز را پیدا کنید . تیک گزینه Species c را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی c 0,c ، c_ref را تایپ کنید . |
توابع شکل خطی برای تمرکز و پتانسیل الکتریکی برای این تنظیم مدل کافی است. آنها همچنین در مقایسه با توابع شکل درجه دوم پیش فرض باعث کاهش زمان محاسبات و نیازهای حافظه می شوند.
6 | در پنجره Model Builder ، روی توزیع جریان سوم ، Nernst-Planck (tcd) کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای توزیع جریان سوم ، Nernst-Planck ، برای گسترش بخش Discretization کلیک کنید . |
8 | از لیست تمرکز ، خطی را انتخاب کنید . |
9 | از لیست پتانسیل الکتریکی ، خطی را انتخاب کنید . |
جزء 1 (COMP1)
تغییر شکل تجویز شده 1
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی هندسه  تغییر شکل یافته کلیک کنید و Domains> Prescribed Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل تجویز شده ، بخش انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه ثابت را انتخاب کنید . |
چند فیزیک
مرز بدون تغییر شکل 1 (ndbdg1)
با استفاده از تنظیم جابجایی نرمال صفر ، حرکت را بر روی دیوارهای عمودی مقاومت نوری و در مرز بین دامنه ثابت و تغییر شکل دهنده محدود کنید . این یک محدودیت پایدارتر از شرط سرعت عادی صفر پیش‌فرض را تحمیل می‌کند .
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Multiphysics روی Nondeforming Boundary 1 (ndbdg1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Nondeforming Boundary ، قسمت Nondeforming Boundary را پیدا کنید . |
3 | از لیست شرایط مرزی ، جابجایی نرمال صفر را انتخاب کنید . |
مرز غیرقابل تغییر شکل 2 (ndbdg2)
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics Couplings کلیک کنید و Boundary>Nondeforming Boundary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Nondeforming Boundary ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دیوارهای عمودی Photoresist را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Nondeforming Boundary را پیدا کنید . از لیست شرایط مرزی ، جابجایی نرمال صفر را انتخاب کنید . |
5 | تیک Allow deformation along specified line only را انتخاب کنید . |
6 | بردار l def را به صورت مشخص کنید |
0 | Xg |
0 | آقای |
1 | Zg |
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مش ، بخش Sequence Type را پیدا کنید . |
3 | از لیست، مش کنترل شده توسط کاربر را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Delete Sequence کلیک کنید . |
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 25 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، برای گسترش بخش Reduce Element Skewness کلیک کنید . |
4 | تیک Adjust edge mesh را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، a1/2 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 8، 13، 18 و 30 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 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، a1/2 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، تغییر شکل دامنه را انتخاب کنید . |
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | روی Distribution 1 کلیک راست کرده و Build Selected را انتخاب کنید .  |
چهار وجهی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Free Tetrahedral کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Tetrahedral ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
مطالعه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 2: وابسته به زمان
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 ، روی Step 2: Time Dependent کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی زمان خروجی ، range(0,30,180) را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
مراحل زیر ارقام بخش Results در مستندات مدل را بازتولید می کند.
گروه طرح سه بعدی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results را گسترش دهید . |
2 | روی Results کلیک راست کرده و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
3 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
4 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
برش 1
1 | روی 3D Plot Group 1 کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Tertiary Current Distribution، Nernst-Planck>Species c>c – Concentration – mol/m³ را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار 3D Plot Group 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی 3D Plot Group 1 کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، c را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Slice 1 را انتخاب کنید . |
انتخاب 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
ساده 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی 3D Plot Group 1 کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Tertiary Current Distribution، Nernst-Planck>Species c>Fluxes>tcd.tflux_cx،…،tcd.tflux_cz – شار کل (قاب های فضایی و مادی ) را انتخاب کنید . |
3 | بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . از لیست موقعیت یابی ، نقطه شروع کنترل شده را انتخاب کنید . |
4 | از لیست روش ورود ، Coordinates را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن X ، 0 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن Y ، range(-150e-6,20e-6,150e-6) را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن Z ، d_dl+d_pr را تایپ کنید . |
8 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست نوع ، لوله را انتخاب کنید . |
9 | زیربخش Point style را پیدا کنید . از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید . |
10 | در نوار ابزار 3D Plot Group 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
11 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
گروه طرح سه بعدی 2
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، برای گسترش بخش انتخاب کلیک کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
چارچوب لبه های مجموعه داده را به هندسه تغییر دهید تا طرح کلی هندسه اصلی (تغییر نشده) را در شکل نشان دهید.
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . از لیست فریم ، هندسه (Xg، Yg، Zg) را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی 3D Plot Group 2 کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Tertiary Current Distribution، Nernst-Planck>Electrode kinetics>tcd.iloc_er1 را انتخاب کنید – چگالی جریان محلی – A/m² . |
3 | در نوار ابزار 3D Plot Group 2 ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
گروه سه بعدی پلات 3
در پنجره Model Builder ، در زیر Results روی 3D Plot Group 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره 3D Plot Group 3 را گسترش دهید ، سپس روی Surface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Terciary Current Distribution، Nernst-Planck>Dissolving-depositing species>tcd.sbtot – تغییر ضخامت الکترود کل – m را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست واحد ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
سطح 2
1 | روی Results>3D Plot Group 3>Surface 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | از لیست زمان (ها) ، 0 را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت Expression text، 1 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
7 | از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید . |
انتخاب 1
1 | در نوار ابزار 3D Plot Group 3 ، روی  Selection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار 3D Plot Group 3 ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
