 |
محرک حرارتی – پارامتری شده
معرفی
این مدل نمونه از یک محرک حرارتی دو بازوی داغ ساخته شده از پلی سیلیکون تشکیل شده است. محرک از طریق انبساط حرارتی فعال می شود. افزایش دمای مورد نیاز برای تغییر شکل دو بازوی داغ و در نتیجه جابجایی محرک از طریق گرمایش ژول (گرمایش مقاومتی) به دست می آید. انبساط بیشتر بازوهای گرم در مقایسه با بازوی سرد باعث خم شدن محرک می شود. در یک دستگاه واقعی، طیف وسیعی از مقادیر مقاومت الکتریکی از طریق دوپینگ مواد پلی سیلیکون امکان پذیر است.
بنابراین، عملکرد محرک شامل سه پدیده فیزیکی جفت شده است: هدایت جریان الکتریکی، هدایت گرما با تولید گرما، و تنش‌ها و کرنش‌های ساختاری ناشی از انبساط حرارتی.
تعریف مدل
شکل 1 قطعات و ابعاد محرک و همچنین موقعیت آن را در بالای سطح زیرلایه نشان می دهد.
شکل 1: میکرو محرک حرارتی.
شرایط و محدودیت های مرزی
یک پتانسیل الکتریکی بین پایه های لنگر بازوهای داغ اعمال می شود. لنگر بازوی سرد و تمام سطوح دیگر عایق الکتریکی هستند.
شکل 2: شرایط مرزی الکتریکی.
دمای پایه سه لنگر و سه فرورفتگی به دمای ثابت زیرلایه ثابت است. از آنجایی که سازه ساندویچ شده است، تمام مرزهای دیگر از طریق رسانایی از طریق لایه های نازک هوا با محیط اطراف تعامل گرمایی دارند. این را می توان به عنوان شرایط تماس حرارتی یا به عنوان یک شرایط شار حرارتی همرفتی، که در آن ضریب شار گرما نشان دهنده یک بر مقاومت حرارتی است، اجرا کرد. در این مدل ما استفاده از شرایط شار حرارتی را انتخاب کردیم. ضریب انتقال حرارت توسط هدایت حرارتی هوا تقسیم بر فاصله تا سطوح اطراف برای سیستم داده می شود. این تمرین از ضرایب مختلف انتقال حرارت برای سطوح بالایی و سایر سطوح محرک استفاده می کند.
شکل 3: شرایط مرزی انتقال حرارت.
هر سه بازو به صورت مکانیکی در پایه سه لنگر ثابت می شوند. گودی ها می توانند آزادانه در صفحه زیرلایه حرکت کنند ( صفحه xy در شکل) اما در جهت عمود بر بستر ( جهت z ) حرکت نمی کنند.
شکل 4: شرایط مرزی سازه و محدودیت ها.
نتایج
شکل 5 توزیع دمای سطح را برای محرک نشان می دهد. شکل 6 میدان جابجایی را از طریق نمودار رنگ و تغییر شکل نشان می دهد.
شکل 5: نمودار دما.
شکل 6: جابجایی در محرک حرارتی.
ارجاع
1. DM Burns و VM Bright، “طراحی و عملکرد یک محرک حرارتی پلی سیلیکونی دو بازوی داغ”، Proc. SPIE 3224، دستگاه های ریزماشین و اجزای III ، 1997; doi: 10.1117/12.284528 .
مسیر کتابخانه برنامه: MEMS_Module/Actuators /thermal_actuator_tem_parameterized
دستورالعمل مدلسازی
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 ، Structural Mechanics > Thermal-Structure Interaction > Joule Heating and Thermal Expansion را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
محرک حرارتی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Component 1 (comp1) کلیک راست کرده و Rename را انتخاب کنید . |
2 | در کادر محاوره‌ای Rename Component ، Thermal Actuator را در قسمت متن برچسب جدید تایپ کنید . |
3 | روی OK کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
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 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
د | 3 [یک] | 3E-6 متر | ارتفاع بازوی داغ |
dw | 15 [یک] | 1.5E-5m | ارتفاع بازوی سرد |
شکاف | 3 [یک] | 3E-6 متر | فاصله بین بازوها |
وب | 10[یک] | 1E-5 متر | عرض پایه |
wv | 25 [یک] | 2.5E-5m | تفاوت طول بازوهای داغ |
L | 240 [یک] | 2.4E-4 متر | طول محرک |
L1 | L-wb | 2.3E-4 متر | طول طولانی ترین بازو داغ |
L2 | L-wb-wv | 2.05E-4 متر | طول کوتاهترین بازوی داغ |
L3 | L-2*wb-wv-L/48-L/6 | 1.5E-4m | طول بازوی سرد، قسمت ضخیم |
L4 | L/6 | 4E-5 متر | طول بازوی سرد، قسمت نازک |
htc_s | 0.04 [W/(m*K)]/2[um] | 20000 W/(m²·K) | ضریب انتقال حرارت |
htc_us | 0.04 [W/(m*K)]/100[um] | 400 W/(m²·K) | ضریب انتقال حرارت، سطح بالایی |
DV | 5 [V] | 5 V | ولتاژ اعمال شده |
هندسه 1
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .  |
3 |  روی Show Work Plane 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 ، L3 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، dw را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3 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 ، L4 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، d را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3-L4 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، dw-d را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 3 (r3)
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 ، wb را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، dw را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3-L4-wb را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 4 (r4)
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 ، L2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، d را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، dw+gap را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 5 (r5)
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 ، wb را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، dw+gap+d را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L2-wb را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 6 (r6)
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 ، L1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، d را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، dw+d+2*gap را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 7 (r7)
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 ، wb را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، dw+gap+d را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، dw+d+2*gap را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 8 (r8)
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 ، d را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Height ، gap را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، Ld را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، dw+gap+d را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 9 (r9)
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 ، d را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Height ، gap را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، Ld را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، dw را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union 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 Union ، بخش Union را پیدا کنید . |
4 | کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> فیله 1 (fil1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Fillet کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، d/3 را تایپ کنید . |
4 | در شیء uni1 ، فقط نقاط 1، 2، 4–9، 11–14، 16، 17، 19–23 و 28 را انتخاب کنید. |
ممکن است انتخاب نقاط با استفاده از پنجره فهرست انتخاب آسان تر باشد . برای باز کردن این پنجره، در نوار ابزار Home روی Windows کلیک کرده و Selection List را انتخاب کنید . (اگر از دسکتاپ کراس پلتفرم استفاده می کنید، ویندوز را در منوی اصلی پیدا می کنید.)
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
اکسترود 1 (ext1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Thermal Actuator (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) |
2e-6 |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .  |
3 |  روی Show Work Plane کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> هندسه صفحه
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .صفحه کار 2 (wp2)> 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 ، wb-2*d را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 2.5*(wb-2*d) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن xw ، d را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، (dw+d+2*gap)+(dw+gap+d)-2.5*(wb-2*d)-d را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> 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 ، wb-2*d را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 2.5*(wb-2*d) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L2-wb+d را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، d را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 3 (r3)
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 ، wb-2*d را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 2.5*(wb-2*d) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3-L4-wb+d را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، d را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> فیله 1 (fil1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Fillet کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، d/3 را تایپ کنید . |
4 | هر چهار راس را برای هر سه مستطیل به صورت زیر انتخاب کنید: |
5 |  روی دکمه Select Box در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
6 | در پنجره Graphics ، یک کادر شامل سه مستطیل که ایجاد کردید بکشید، سپس برای تأیید انتخاب، کلیک راست کنید.  |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، d/2 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3/4 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، dw/2 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 2 (c2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، d/2 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3/2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، dw/2 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 3 (c3)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، d/2 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-3*L3/4 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، dw/2 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
اکسترود 2 (ext2)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Thermal Actuator (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 2 (wp2) راست کلیک 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) |
2e-6 |
4 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو شی انتخاب شوند. |
4 | در پنجره تنظیمات برای Union ، روی  Build All Objects کلیک کنید . |
تعاریف
تماس با بستر
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 مرزهای 10، 30، 50، 70، 76 و 82 را انتخاب کنید. |
5 |  روی دکمه Go to XY View در نوار ابزار Graphics سه بار کلیک کنید تا هندسه را از زیر مشاهده کنید. |
6 | در قسمت Label text، substrate contact را تایپ کنید . |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، MEMS>Semiconductors>Si – Polycrystalline silicon را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
Si – سیلیکون پلی کریستالی (mat1)
به طور پیش‌فرض، اولین ماده‌ای که اضافه می‌کنید در همه دامنه‌ها اعمال می‌شود، بنابراین می‌توانید تنظیمات انتخاب موجودیت هندسی را حفظ کنید .
1 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
2 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
رسانایی الکتریکی | sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0 | 5e4 | S/m | پایه ای |
مکانیک جامدات (جامدات)
محدودیت ثابت 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Thermal Actuator (comp1) روی Solid Mechanics (solid) کلیک راست کرده و Fixed Constraint را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 10، 30 و 50 را انتخاب کنید. |
غلتک 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Roller را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 70، 76 و 82 را انتخاب کنید. |
انتقال حرارت در جامدات (HT)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Thermal Actuator (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات (ht) کلیک کنید .
شار حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Heat Flux را انتخاب کنید . |
این شرط مرزی برای همه مرزها به جز مرز سطح بالایی و آنهایی که با زیرلایه تماس دارند اعمال می شود. یک شرایط دما در مرزهای تماس زیرلایه، این شرایط شار حرارتی را نادیده می‌گیرد ، بنابراین شما به صراحت نیازی به حذف این مرزها ندارید. در مقابل، از آنجایی که شرط مرزی شار حرارتی افزودنی است، باید مرز سطح بالایی را به صراحت از انتخاب حذف کنید. این انتخاب را به صورت زیر اجرا کنید:
2 | در پنجره تنظیمات برای شار گرما ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
4 | در پنجره Graphics ، روی سطح بالایی کلیک کنید و سپس کلیک راست کنید تا از قسمت انتخابی حذف شود. |
یک شار حرارتی همرفتی برای مدلسازی شار حرارتی از طریق یک لایه هوای نازک استفاده می‌شود. ضریب انتقال حرارت، htc_s به عنوان نسبت هدایت حرارتی هوا به ضخامت شکاف تعریف می شود.
5 | قسمت Heat Flux را پیدا کنید . از لیست نوع شار ، شار حرارتی همرفتی را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن h ، htc_s را تایپ کنید . |
شار حرارتی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Heat Flux را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 4 را انتخاب کنید. |
یک شار حرارتی همرفتی برای مدلسازی شار حرارتی از طریق یک لایه هوای نازک استفاده می‌شود. ضریب انتقال حرارت، htc_us به عنوان نسبت هدایت حرارتی هوا به ضخامت شکاف تعریف می شود.
3 | در پنجره تنظیمات Heat Flux ، بخش Heat Flux را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع شار ، شار حرارتی همرفتی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن h ، htc_us را تایپ کنید . |
دما 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Temperature را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دما ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مخاطب بستر را انتخاب کنید . |
جریان های الکتریکی (EC)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Thermal Actuator (comp1) روی Electric Currents (ec) کلیک کنید .
زمین 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Ground را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 10 را انتخاب کنید. |
پتانسیل الکتریکی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Electric Potential را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 30 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات Electric Potential ، قسمت Electric Potential را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی V 0 ، DV را تایپ کنید . |
مش 1
چهار وجهی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Free Tetrahedral کلیک کنید .
Free Tetrahedral کلیک کنید .سایز 1
روی Free Tetrahedral 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
اندازه
1 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
2 | از لیست Predefined ، Fine را انتخاب کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در فیلد متنی حداکثر نرخ رشد عنصر ، 1.2 را تایپ کنید . |
این تنظیم باعث می شود مش برای جابجایی های پارامتریک روی پارامتر طول هندسه L قوی تر شود .
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Thermal Actuator (comp1)>Mesh 1>Free Tetrahedral 1 روی Size 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست Predefined ، Finer را انتخاب کنید . |
4 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
5 | فقط مرزهای 86–91 را انتخاب کنید. |
6 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مطالعه 1
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی Step 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Study Settings را پیدا کنید . |
3 | تیک Include geometric nonlinearity را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
استرس (جامد)
اولین نمودار پیش فرض استرس فون میزس را نشان می دهد.
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Stress (solid) را گسترش دهید ، سپس روی Volume 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار استرس (جامد) ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
دما (ht)
1 |  روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
نمودار پیش فرض دوم فیلد دما را نشان می دهد.
یک طرح جدید برای جابجایی ایجاد کنید.
جابه جایی
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 ، Displacement را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
سطح 1
1 | روی Displacement کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Color Table ، Rainbow>SpectrumLight را در درخت انتخاب کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در نوار ابزار Displacement ، روی  Plot کلیک کنید . |
