پیاده سازی یک منبع نقطه ای

View Categories

پیاده سازی یک منبع نقطه ای

2 min read

PDF

پیاده سازی یک منبع نقطه ای
معرفی
معادله پواسون را روی دایره واحد با منبع نقطه ای در مبدا در نظر بگیرید. بیان رسمی آن این است:
جایی که δ توزیع δ دیراک است که در مبدا قرار دارد. راه‌حل دقیق این مسئله مقدار مرزی -( 1/2 π) log است که در مبدا تکینگی دارد می‌توانید منبع نقطه‌ای را با افزودن یک گره نقطه‌ای به مدل COMSOL Multiphysics مدل‌سازی کنید.
مسیر کتابخانه برنامه: COMSOL_Multiphysics/Equation_Based/point_source
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی  Model  Wizard کلیک کنید .
مدل جادوگر
1
در پنجره Model  Wizard روی  2D کلیک کنید .
2
در درخت Select  Physics ، Mathematics> Classical  PDEs> Laplace’s  Equation  (lpeq) 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 .
هندسه
دایره 1 (c1)
در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید .
نقطه 1 (pt1)
1
در نوار ابزار هندسه ، روی  نقطه کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Point ، روی  Build  All  Objects کلیک کنید .
معادله لاپلاس (LPEQ)
شرایط مرزی دیریکله 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1) روی معادله لاپلاس  (lpeq) کلیک راست کرده و شرط مرزی دیریکله را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای شرایط مرزی دیریکله  ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، همه  مرزها را انتخاب کنید .
منبع نقطه 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Points کلیک کنید و Point  Source را انتخاب کنید .
2
فقط نقطه 3 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای منبع نقطه  ، قسمت Source Term را پیدا کنید .
4
در قسمت متن f ، 1 را تایپ 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 ، کلیک کنید تا بخش Adaptation  and  Error  Estimates گسترش یابد .
3
از فهرست برآوردهای انطباق  و  خطا  ، انطباق و برآورد خطا را انتخاب کنید .
4
در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
1
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی  ، قسمت Color Legend را پیدا کنید .
2
چک باکس نمایش  مقادیر حداکثر  و  حداقل را  انتخاب کنید .
بیان قد 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره 2D  Plot  Group  1 را گسترش دهید .
2
روی Surface  کلیک راست کرده و Height  Expression را انتخاب کنید .
نمودار ارتفاع به طور مستقیم ظاهر می شود.
Cut Line 2D 1
1
در نوار ابزار نتایج ، بر روی  Cut  Line  2D کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Cut  Line  2D ، قسمت Data را پیدا کنید .
3
از لیست Dataset ، Study  1/Adaptive  Mesh  Refinement  Solutions   (sol2) را انتخاب کنید .
4
قسمت Line  Data را پیدا کنید . در ردیف  1 ، X را روی 0.02 تنظیم کنید .
5
 روی Plot کلیک کنید .
گروه طرح 1 بعدی 2
1
در نوار ابزار نتایج ، روی  1D  Plot  Group کلیک کنید .
2
در پنجره Settings for 1D  Plot  Group ، بخش Data را پیدا کنید .
3
از لیست Dataset ، Cut  Line  2D  1 را انتخاب کنید .
4
از لیست انتخاب پارامتر  (سطح پالایش ) ، Last را انتخاب کنید .
نمودار خطی 1
1
روی 1D  Plot  Group  کلیک راست کرده و Line  Graph را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای نمودار خط  ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Expression ، u+log(x^2)/(4*pi) را تایپ کنید .
4
در نوار ابزار 1D Plot Group 2 ، روی  Plot کلیک کنید .
نمودار به دست آمده خطای راه حل را نشان می دهد.
یکپارچه سازی سطحی 1
1
در نوار ابزار Results ، روی  More  Derived  Values ​​کلیک کنید و Integration>Surface  Integration را انتخاب کنید .
2
در پنجره Settings for Surface  Integration ، بخش Data را پیدا کنید .
3
از لیست Dataset ، Study  1/Adaptive  Mesh  Refinement  Solutions   (sol2) را انتخاب کنید .
4
از لیست انتخاب پارامتر  (سطح پالایش ) ، Last را انتخاب کنید .
5
فقط دامنه 1 را انتخاب کنید.
6
قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
اصطلاح
واحد
شرح
abs(u+log(sqrt(x^2+y^2))/(2*pi))
7
 روی ارزیابی کلیک کنید .
جدول
1
به پنجره Table بروید .
نتیجه این ادغام نشان می دهد که خطا کوچک است.