آموزش 3 بعدی Inductive Effects (موارد بعدی در این مجموعه)، بررسی دقیق خواص الکترومغناطیسی کابل را به صورت سه بعدی اضافه می کند. معادلات حل می شوند، پدیده های فیزیکی تجزیه و تحلیل و منعکس می شوند، و پس پردازش پیشرفته گنجانده شده است. با این حال ، این آموزش تلاشی را که برای آماده کردن هندسه و مش انجام شده است نشان نمی دهد ، در حالی که اغلب اوقات این چیزی است که بخش عمده ای از زمان صرف شده برای مدل های بزرگ سه بعدی FEM را نشان می دهد.

این امر به ویژه برای مدل های کابل زرهی سه فاز صادق است. هندسه به گونه‌ای است که – حتی با وجود شرایط تناوب مناسب – نسبت‌های ابعادی شدید باید حل شوند. اگر کسی فقط سعی کند آن را brute-force کند و در یک شبکه چهار وجهی آزاد همسانگرد برای همه حوزه ها قرار دهد، میزان درجات آزادی (تعداد DOF) به سرعت به سی میلیون یا بیشتر می رسد. اگرچه حل‌کننده‌های تکراری ممکن است بتوانند بدون مصرف بیش از حد حافظه آن را مدیریت کنند، یافتن پیکربندی حل‌کننده تکراری که کار را به‌طور قابل اعتماد و کارآمد انجام می‌دهد کار آسانی نیست.

به نظر می رسد بهترین رویکرد استفاده از حل کننده مستقیم است . اما برای اینکه یک حل کننده مستقیم به راحتی روی سخت افزار ارزان قیمت کار کند – در این مورد، یک ماشین رومیزی با 32 گیگابایت رم و چند صد گیگابایت ظرفیت درایو تعویض SSD – باید تعداد DOF به حدود 2 تا 4 میلیون کاهش یابد. خوشبختانه، حل‌کننده‌های مستقیم در مورد مش‌های ناهمسانگرد (عناصر مش بلند) بخشنده‌تر هستند. سپس چالش این است که شبکه ای را پیدا کنید که هندسه کابل و فیزیک را به بهترین شکل ممکن حل کند، در حالی که همچنان تعداد DOF را به اندازه کافی پایین نگه می دارد تا زمان حل معقولی در یک ماشین رومیزی مقرون به صرفه داشته باشید.

مش ساخته شده در اینجا یک تناوب پیچ خورده “استاندارد” را در نظر می گیرد (همانطور که در [ 1 ] بحث شد)، که منجر به طول دوره ای به ترتیب متر می شود. علاوه بر این، یک تناوب پیچ خورده “کوتاه” وجود دارد که طول دوره ای را به دسی متر یا حتی سانتی متر کاهش می دهد [ 2 ]. به نظر نمی رسد که موضوع ویژگی های هندسی با نسبت های شدید برای مدل های دوره ای کوتاه صادق باشد . با این حال، آن مدل‌ها با چالش‌های خاص خود همراه هستند، به‌ویژه زمانی که صحبت از انطباق مش می‌شود (برای اطلاعات بیشتر، Conforming Meshes را ببینید ).

علاوه بر این، با افزایش پیچیدگی مورد نظر، تمرین نشان‌داده‌شده در اینجا همچنان مرتبط خواهد بود: پیکربندی دوره‌ای کوتاه می‌تواند اندازه مدل را تا حد زیادی کاهش دهد، اما همانطور که طول‌های خواب بیشتر معرفی می‌شوند – در یک زره دوبل پیچ خورده یا یک صفحه نمایش رشته‌ای. به عنوان مثال – طول مورد نیاز برای مطابقت شرایط دوره ای دوباره طولانی تر می شود و چالش برخورد با مش های ناهمسانگرد باز خواهد گشت. برای اطلاعات بیشتر در مورد پیکربندی دوره ای کوتاه، به آموزش جلوه های القایی سه بعدی مراجعه کنید .

هندسه سه بعدی همان کابل دو بعدی مورد استفاده در آموزش های قبلی را نشان می دهد، شکل 1 را ببینید . تفاوت اصلی اضافه کردن یک پیچ واقعی است (نه یک تقریبی، همانطور که برای مدل های 2.5 بعدی انجام می شود). در عمل، فازها و زره با طول های مختلف و در جهت مخالف (برای به دست آوردن پایداری پیچشی ، به شکل 3 مراجعه کنید ) پیچ خورده است. این باعث تعامل پیچیده بین فازها، صفحه نمایش و زره می شود. موردی که مدل های دو بعدی نمی توانند آن را ثبت کنند.

بسته به نسبت بین طول لایه زره و فاز، طول دوره ای واقعی کابل ممکن است تا 30 تا 40 متر باشد که باعث می شود مدل به طور عملی بزرگ شود. یک راه کارآمد برای مقابله با این، استفاده از نوعی “تناوبی پیچ خورده” است – همانطور که در آموزش جلوه های القایی 3 بعدی به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است . این باعث کاهش طول هندسه به 1.6 متر قابل کنترل (معروف به زمین متقاطع کابل ) می شود.

در آموزش های قبلی، ممکن است متوجه شده باشید که جزئیات هندسی در حوزه های عایق تأثیر بسیار کمی بر خواص القایی کابل (از جمله کابل فیبر نوری) دارد. برای کاهش شدید پیچیدگی هندسه سه بعدی، همه عایق ها با یک ماده همگن “عایق عمومی” جایگزین شده اند. جزئیات هندسی باقی مانده، یا ضروری هستند زیرا به شدت بر نتایج تأثیر می گذارند (معمولاً فلزات)، یا به این دلیل که به مش بندی و پس پردازش کمک می کنند.

ساختار حاصل از یک هسته مرکزی (سه فاز و صفحه نمایش) و زره تشکیل شده است ( شکل 2 را ببینید ). هسته یک طرف پیچ خورده است، زره از طرف دیگر پیچ خورده است. برای کاهش تا حد زیادی تعداد درجات آزادی، محیط کابل نیز پیچ خورده است، و با همان مش بسیار ناهمسانگرد، ساختار خوب و جاروب شده مانند زره مش بندی شده است. استدلال مشابهی برای حوزه های مرکزی وجود دارد.

در بین هسته و زره، یک ناحیه خالی وجود دارد که در آن هیچ مش جاروب شده ای نمی توان اعمال کرد. در اینجا از یک شبکه چهار وجهی آزاد بدون ساختار استفاده می شود. چهار وجهی ها نیز ناهمسانگرد هستند. آنها با ضریب شش در جهت طولی کابل کشیده می شوند.

دستورالعمل های مدل سازی در این آموزش در چهار بخش (همانطور که در زیر ذکر شده است) تقسیم شده است و برای هر بخش یک فایل مرجع ذخیره شده است. این به شما این امکان را می دهد که از جایی در نیمه راه آموزش شروع کنید ( اگرچه گذراندن آن از ابتدا تا انتها توصیه می شود ).

قبل از ساختن هندسه و مش، تنظیمات دوربین آماده می شود. در مجموع، پنج به اصطلاح “نما” ایجاد می شود. چهار طرح املایی، و یکی با اعوجاج پرسپکتیو قوی. View اساساً مجموعه‌ای از تنظیمات است که تعیین می‌کند هندسه، مش و نمودارها چگونه روی صفحه نمایش داده می‌شوند – و چگونه به تصاویر، کاغذ یا این فایل pdf *. صادر می‌شوند . تنظیمات شامل مواردی مانند شرایط نور، رنگ مواد، شفافیت و تنظیمات دوربین است.

هدف این بخش دو چیز است: اولاً داشتن نماهایی مشابه با نماهایی که برای تصاویر در آموزش استفاده شده است، بررسی کار را برای شما آسان تر می کند. ثانیا، تسلط بر تنظیمات دوربین برای برقراری ارتباط بعداً کار شما مفید خواهد بود.

برای پیکربندی دوربین ها، یک هندسه ساختگی بسیار ساده ایجاد شد. سپس این هندسه ساختگی حذف شده و با هندسه کابل واقعی جایگزین می شود. برای تطبیق روند ساخت و آزمایش سریع، هندسه کابل در ابتدا کوتاه نگه داشته می شود و پیچ و تاب ندارد. بدنه اصلی آن با استفاده از سه صفحه کار ساخته شده است، که دو تای آنها متعاقباً برای تشکیل دامنه ها جارو می شوند. مورد سوم برای افزودن موجودیت های کنترل مش استفاده می شود .

در اینجا، صفحه کار یک ویژگی هندسی است که به شما امکان می دهد یک هندسه دو بعدی (بخشی از مقطع) روی یک صفحه در فضای سه بعدی ترسیم کنید. عملیات Sweep برای ایجاد اکستروژن های پیچ خورده این صفحات کار استفاده می شود. در نهایت، نهادهای کنترل مش ویژگی های هندسی هستند که هدفی جز پشتیبانی از رویه مش بندی ندارند.

هنگامی که توالی هندسه پارامتر شده کامل شد، با تغییر پارامتر Nper ، روی یک “حالت چرخشی کامل سه بعدی” تنظیم می شود . سپس، انتخاب ها اضافه می شوند.

یک انتخاب اساساً یک مرجع ذخیره شده به تعدادی دامنه، مرزها یا لبه ها است. انتخاب های پایه مدل مبتنی بر مختصات هستند : موجودیت های هندسی بر اساس مکان آنها انتخاب می شوند. انتخاب های دیگر از این انتخاب های پایه با استفاده از عملیاتی مانند اتحاد ، تقاطع ، مکمل ، مجاور و غیره مشتق شده اند. انتخاب ها هنگام پیکربندی مش، و هنگام تنظیم فیزیک و پس پردازش استفاده می شود.

دنباله مش پس از انتخاب ها اضافه می شود. بیشتر تلاش ها صرف ایجاد یک شبکه سطح مقطع کاملاً مشخص در صفحه تناوب پایین می شود (هندسه کابل به صورت عمودی جهت گیری شده است)، با در نظر گرفتن عمق پوست – مش های لایه مرزی را ببینید . هنگامی که این کار انجام شد، مش سطح برای حوزه های مرکزی و بیرونی جارو می شود و در نتیجه مش دامنه نشان داده شده در شکل 2 می شود .

فضای خالی باقیمانده با چهار وجهی پر می‌شود، اما نه قبل از ایجاد مش‌های مرزی مناسب: عناصر موجود در رابط چهار وجهی جابجا شده باید تبدیل شوند تا اتصال مناسب بین چهار وجهی، هگزادرها و عناصر منشور ایجاد شود. علاوه بر این، انطباق مش باید در صفحات تناوب اعمال شود. برای مش های جارو شده مطابقت طبیعی است، اما برای مش چهاروجهی آزاد باید عملیات Copy  Face اضافه شود. به مش های منطبق مراجعه کنید .

برای تکمیل آموزش، تعدادی نمودار برای بررسی ساختار مش، عناصر با کیفیت پایین و مطابقت مش در صفحات تناوب اضافه شده است.

هندسه شامل تعدادی هادی مارپیچ پیچ خورده است. مارپیچ ها بعد از مسافتی برابر با طول قرار دادن خود را تکرار می کنند ( شکل 3 را ببینید ). به دلیل پیچش، صفحه تناوب هادی ها را در زاویه قائم برش نمی دهد. در عوض، یک برش اریب ایجاد می کند . به دلیل برش مایل، هادی ها در سطح مقطع به صورت دایره های کامل ظاهر نمی شوند، بلکه بیشتر شبیه بیضی های C شکل هستند. کشیده شده در جهت زاویه ای – یک مورد شدید از این اثر در شکل 4 ، سمت چپ نشان داده شده است.

هنگامی که زاویه برش نزدیک به 90 درجه است ، یک بیضی معمولی به عنوان تقریبی کافی است. در توالی هندسه، بیضی ها با کشش دایره ها ایجاد می شوند ( عملگر Scale برای اعمال مقیاس ناهمسانگرد استفاده می شود). نسبت ابعاد بیضی ها توسط ضریب تصحیح مایل تنظیم می شود . ضریب تصحیح شیب به نوبه خود می تواند از نسبت ابعاد بین طول لایه و طول مارپیچ واقعی رسانا بدست آید:

که در آن بازوی F ضریب تصحیح مایل است، بازوی R شعاع اصلی مارپیچ و بازوی L طول قرار گرفتن است. معادله 1 به طور خاص زره را ذکر می کند، اما همان منطق در مورد فازها و صفحه نمایش ها صدق می کند.

به منظور کاهش شدید تعداد درجات آزادی، مدل از عناصر خطی استفاده می‌کند – به آموزش سه بعدی جلوه‌های القایی ، بخش توابع شکل و ترتیب گسسته‌سازی مراجعه کنید . یکی از پیامدها این است که اشکال منحنی زمانی که هندسه به مش تبدیل می شود چند ضلعی می شوند. این اثر در شکل 4 در سمت راست نشان داده شده است: خطوط آبی شکل منحنی واقعی هندسه را نشان می دهد، خطوط خاکستری عناصر خطی را نشان می دهد و خطوط قرمز نحوه تقریب هندسه را نشان می دهد.

هندسه تقریباً به طور کامل از دایره های اکسترود شده با پیچ و تاب تشکیل شده است. هنگامی که یک دایره به چند ضلعی تبدیل می شود، سطح شکل کمی کاهش می یابد – یعنی; با توجه به شعاع دایره دایره ثابت باقی می ماند (کوچکترین دایره ای که شکل را در بر می گیرد).

به عنوان مثال، مساحت سطح دایره، شش ضلعی و ایکوساگون با ¹ به دست می آید :

که در آن R cc شعاع دایره دایره است. به عبارت دیگر، شکلی که به صورت دایره ای در هندسه ترسیم می شود، اما متعاقباً به صورت شش ضلعی مشبک می شود، در این فرآیند تقریباً سطح سطح خود را از دست می دهد. برای مدل های کابل، این اثر قابل توجه است، زیرا یک رابطه مستقیم بین سطح یک هادی و مقاومت آن (یا عدم تمایل آن ، برای آن موضوع) وجود دارد. برای مقاومت DC R dc یک هادی با طول l ، رسانایی σ و سطح مقطع A ، این رابطه به صورت زیر به دست می‌آید:

بنابراین تلفات کابل ممکن است چند درصد کاهش یابد، فقط به این دلیل که عناصر مرتبه اول در نمایش دقیق هندسه مشکل دارند.

معمولاً به دلایل زیر زیاد در مورد چنین جزئیاتی خسته نمی شوید:

با این حال، در این مورد، مدل تقریباً به طور کامل از هادی های گرد تشکیل شده است، و هدف از این تمرین نمایش این هادی ها (و فیزیک مربوطه) تا حد امکان دقیق است، با شبکه ای که تا حد امکان درجات آزادی کمتری ایجاد می کند .

یک اقدام بسیار ارزان – از نظر تلاش محاسباتی – این است که به سادگی چند ضلعی ها را کمی بزرگ کنید، به طوری که مساحت سطح آنها دقیقاً همان چیزی باشد که باید باشد: این همان چیزی است که از ضرایب تصحیح برش استفاده می شود. آنها با در نظر گرفتن نسبت بین مساحت دایره و چندضلعی تعیین می شوند (توجه داشته باشید که این نسبت به Rcc بستگی ندارد ). شکل به دست آمده دارای یک “شعاع” است که به طور متوسط ​​به شعاع دایره تقریب می زند ، نه اینکه شعاع دایره حد بالایی باشد. برای اطلاعات بیشتر، بخش دستورالعمل‌های مدل‌سازی – توالی هندسه را ببینید .

هم هندسه و هم فیزیک رفتار بسیار ناهمسانگرد از خود نشان می دهند – این چیزی است که مدل های دوبعدی را به تقریب خوبی تبدیل می کند. این منجر به یک چالش جدی برای مش می شود. اگر کابل از پیچش یکسانی برای همه اجزا استفاده کند (یا اگر اصلاً پیچشی وجود نداشته باشد)، راه حل واضح خواهد بود: در همه جا از مش Swept استفاده کنید .

توری جارو شده سریع، قابل اعتماد و کارآمد است:

همه این مزایا به دلیل این است که مش جارو شده یک شبکه ساختار یافته است . نکته مهم این است که هندسه باید آن را پشتیبانی کند. از طرف دیگر، شبکه چهار وجهی آزاد، یک شبکه بدون ساختار  است . مش های بدون ساختار با پر کردن حجم با ابری از گره های مش (با در نظر گرفتن شبکه مرزی، شعاع انحنا، اندازه دهانه های کوچک و غیره) و سپس تلاش برای بهینه سازی آن گره ها برای تولید کیفیت خوب تشکیل می شوند. عناصر – احتمالاً ادغام عناصر یا تقسیم آنها.

مش بدون ساختار یک ابزار عمومی است. این هم یک مزیت است و هم یک ضرر. عمومیت، بهینه سازی را برای موارد شدید دشوار می کند. نسبت‌های ابعادی در هندسه کابل به گونه‌ای است که مش چهار وجهی آزاد یا: 1) درجات آزادی بسیار زیادی ایجاد می‌کند، یا 2) پیدا کردن مش با کیفیت خوب بسیار مشکل است.

یک اشکال مهم دیگر این است که به اندازه یک مش ساختار یافته قطعی نیست. یک تغییر جزئی در هندسه ممکن است باعث شود که منطق بهینه‌سازی مسیر متفاوتی را طی کند و عناصری با کیفیت پایین در مکان‌هایی که قبلا نبودند ایجاد کند. برای مثال هنگام انجام یک جاروی پارامتریک یا یک مطالعه بهینه‌سازی، این یک نقطه ضعف است.

مش های چهار وجهی به طور کلی گزینه بدی نیستند، فقط برای مدل های کابلی چندان مناسب نیستند. به دلیل جهات پیچش و طول های مختلف درگیر، هر دو نوع مش مورد نیاز خواهند بود. دستورالعمل‌های مدل‌سازی بخش – توالی مش حاوی توضیحات کاملی درباره نحوه انجام این کار است.

علاوه بر هندسه، مش نیاز به حل فیزیک دارد. در این زمینه، توجه به این نکته مهم است که توزیع چگالی جریان در هادی ها تحت تأثیر پوسته (و مجاورت) است: چگالی جریان با رفتن بیشتر به هادی کاهش می یابد، به شکل 5 مراجعه کنید . یک مقیاس طول مشخصه برای این پدیده با عمق پوست δ داده می شود . از آنجایی که فروپاشی خطی نیست، داشتن حداقل چند عنصر مرتبه اول برای حل اثر مناسب به نظر می رسد.

یک ابزار مش بندی مناسب برای این نوع شکل میدان، ویژگی لایه های مرزی  داخلی است . این در 2 بعدی، تقارن محوری 2D، و هندسه 3D پشتیبانی می شود. دامنه ای که لایه های مرزی را دریافت می کند، معمولاً قبلاً با یک مش حجمی مجهز شده است. سپس این مش بیشتر به درون دامنه فشار داده می شود و چندین لایه از عناصر مشبک نازک در بین آنها فشرده می شود. پس از آن، مش داخلی صاف می شود تا یک منطقه گذار بین لایه های مرزی مسطح و مش داخلی همسانگرد تر ایجاد شود.

استفاده از قابلیت لایه مرزی داخلی برای کابل به این معنی است که ابتدا دامنه ها باید مش بندی شوند (که منجر به تعداد زیادی عنصر می شود). متعاقباً، این مش حجمی بزرگ باید فشرده و صاف شود. این کار می کند، اما یک راه قوی تر و کارآمدتر، گنجاندن لایه های مرزی در مش سطح در صفحه تناوب، قبل از جارو کردن آن برای تشکیل مش حجمی است. با این حال، این به یک شبکه لایه مرزی در یک مش سطح دو بعدی در سه بعدی نیاز دارد. این قابلیت در راه است، اما هنوز منتشر نشده است (در زمان نگارش، 2019).

با این حال، این هیچ نگرانی ندارد – برعکس – فرصت خوبی برای بررسی یک راه حل فراهم می کند. این راه‌حل شامل ترسیم چند ضلعی‌ها در صفحه تناوب است تا به مش Mapped اجازه دهد جای شبکه لایه مرزی سطح را بگیرد. تعداد، ضخامت و توزیع لایه های مرزی به طور کامل در هندسه دیکته می شود. در اصل، هندسه برای “کشیدن” مش استفاده می شود.

علاوه بر لایه‌های مرزی در هادی‌ها، المان‌های مش شش‌ضلعی نازک به شکاف‌های عایق بین سیم‌های زره ​​اضافه می‌شوند – بنابراین سیم‌های زره ​​واقعاً با هم تماس ندارند ( شکل 4 ، سمت راست را ببینید). این به هیچ وجه یک راه حل واضح نیست. از طرف دیگر، سیم ها می توانند یکدیگر را لمس کنند. آنها می توانند یک لبه مشترک داشته باشند ، یا می توانند یک مرز مشترک داشته باشند .

با این حال، به محض تماس آنها، جریان ها از یک سیم زرهی به سیم دیگر شروع می شود. اگر آنها یک لبه مشترک داشته باشند، برای تشکیل (و تنظیم دقیق) یک مانع الکتریکی کار بسیار کمی می توان انجام داد. ^{اگر آنها} یک مرز مشترک داشته باشند، اگر از مجموعه معادلات دیفرانسیل جزئی مناسب استفاده شود، می توان عایق الکتریکی  را روی آن مرز اعمال کرد (البته جریان ها همچنان از لبه های مجاور آن مرز نشت می کنند). موضوع دیگر عدم تمایل است . شکاف ها نه تنها باید عایق های الکتریکی باشند، بلکه باید عایق های مغناطیسی نیز باشند. برای این کار می‌توان از یک ویژگی نازک مرز شکاف نفوذپذیری کم استفاده کرد، اما از مشکلات مشابهی رنج می‌برد.

تا حد زیادی ساده ترین و از نظر محاسباتی ارزان ترین راه برای مقابله با شکاف ها، قرار دادن یک عنصر منفرد، خطی و شش وجهی است. این با یک هشدار کوچک همراه است: دنباله هندسی باید مطمئن شود که سیم ها با هم تماس ندارند (حتی هنگام تغییر پارامترهای آن). علاوه بر این، مقاومت و نفوذپذیری شکاف ممکن است به کمی تنظیم دقیق نیاز داشته باشد تا ناتوانی مش در حل جزئیات خاص در شکاف ها را جبران کند.

هنگامی که محل تقاطع بین هر دو عنصر در مش یک عنصر فرعی (شبکه مش، لبه مش، یا راس مش) از هر دو یا هیچ باشد، ^گفته می شود که یک مش مطابقت دارد . در عمل، این بدان معنی است که وقتی یک عنصر مش در مجاورت یک مرز داخلی قرار دارد، باید یک عنصر مش در طرف دیگر آن مرز وجود داشته باشد که دارای همان صورت، لبه ها و گره های مش است.

داشتن یک مش منطبق برای بدست آوردن یک مدل عددی پایدار و دقیق مهم است. بدون آن، محلول باید درون یابی شود تا از یک مش به مش دیگر برسد. این باعث ایجاد نویز عددی در رابط مش می شود و جریان الکتریکی ممکن است حفظ نشود: قانون آمپر – قانون فیزیکی اساسی که مدل کابل آن را حل می کند – نقض می شود.

برای تمام مرزهای داخلی کابل، COMSOL به طور طبیعی مش های منطبق را تولید می کند. با این حال، برای مرزهای بیرونی که صفحه تناوب را تشکیل می دهند، این موضوع متفاوت است. برای اطمینان از داشتن مش های منطبق نیز باید مراقبت های ویژه ای انجام شود. از این گذشته، تا آنجا که به فیزیک مربوط می شود، این مرزها مرزهای داخلی نیز هستند، در حالی که برای توالی مش این اصلاً واضح نیست.

چیزی که مسائل را پیچیده تر می کند، این است که تناوب کابل یک ترجمه ساده نیست. در عوض، هم شامل یک ترجمه و هم یک چرخش است ( شکل 6 یا بخش تناوب پیچ خورده را در آموزش جلوه های القایی سه بعدی ببینید ). خوشبختانه، برای مش جارو شده مطابقت مورد نیاز به طور طبیعی حاصل می شود: همانطور که مش جارو شده مسیر مارپیچ خود را دنبال می کند، به طور خودکار مش سطح صحیح را از مبدا به مرزهای مقصد پخش می کند.

برای مش چهار وجهی دو اقدام انجام می شود. قبل از افزودن چهار وجهی، یک عملگر Copy  Face برای نگاشت مش مرزی از مبدا به مقصد استفاده می شود. عملگر از شباهت مرزی استفاده می کند . برای اطمینان از یک نقشه برداری منحصر به فرد، باید تقارن سه برابری شکسته شود (در غیر این صورت، مش ممکن است 120 درجه خاموش باشد). این کار در ترتیب هندسی با افزودن یک لبه اضافی به نمای بیرونی یکی از صفحه ها انجام می شود.

در حالت ایده‌آل، مش باید تا جایی اصلاح شود که اصلاح بیشتر مش هیچ تأثیری بر محلول نداشته باشد (معمولاً با استفاده از مطالعه هم‌گرایی مش بررسی می‌شود ). این زمانی است که “راه حل واقعی” ظاهر می شود. برای هر مش بسیار درشت تر از این، محلول تا حدی توسط مش دیکته می شود. این سوال را مطرح می کند:

 اگر راه حلی را که انتظارش را داریم دریافت کنیم، صرفاً به این دلیل که مش را برای راه حلی که انتظار داریم بهینه کرده ایم، چه؟

در صورت شک، باید مش را اصلاح کنید تا راه حل واقعی را پیدا کنید. برای کابل، می توانید یک مطالعه همگرایی مش را به صورت دو بعدی انجام دهید و از آمار به دست آمده به صورت سه بعدی استفاده کنید. از طرف دیگر، می‌توانید یک هادی فاز و چند سیم زره را با یک شبکه بسیار ظریف مدل‌سازی کنید و بررسی کنید که آیا نتایج آن‌ها به طور قابل‌توجهی با نمونه‌های مشبک درشت آن‌ها متفاوت است یا خیر. هنگامی که شکل کلی محلول مشخص شد، هیچ اشکالی در ساخت شبکه ای که برای آن بهینه شده است وجود ندارد.

این آموزش تقریباً به طور کامل بر روی هندسه و مش یک مدل پیچشی سه بعدی تمرکز دارد . هیچ فیزیک اضافه نمی شود و هیچ معادله ای حل نمی شود. با این حال، بخش مهمی از سریال را تشکیل می دهد. دستورالعمل های موجود در صفحات زیر در چهار بخش سازماندهی شده است:

این بخش ها نشان دهنده چهار مرحله هستند، همانطور که در بخش رویکرد مدل سازی توضیح داده شده است . در بین این بخش ها مدل ذخیره شده و دوباره باز می شود. این به شما این امکان را می‌دهد که وقتی اشتباهی مرتکب شدید به مسیر خود بازگردید، یا عمداً قطعات را نادیده بگیرید – اگرچه توصیه می‌شود دستورالعمل‌ها را از ابتدا تا انتها دنبال کنید .

اگر چیزی نامرتب به نظر می رسد، لطفاً مراحل خود را دوباره دنبال کنید. فایل های مرجع – موجود در پوشه Application Libraries مدل – می توانند به شما کمک کنند. با استفاده از گزینه Compare در نوار ابزار Developer می توانید آنها را مستقیماً با مدل فعلی خود مقایسه کنید . با این حال، هنگام انجام این کار، به یاد داشته باشید که تنظیمات دوربین ذخیره شده در مدل شما به پیکربندی دسکتاپ COMSOL شما بستگی دارد: فایل شما احتمالاً کمی از فایل مرجع منحرف می شود.

از منوی File ، New را انتخاب کنید .

در پنجره جدید ، روی Model  Wizard کلیک کنید .

این مدل از زیرمجموعه‌ای از پارامترهایی که قبلاً برای سایر آموزش‌ها تعریف شده‌اند استفاده می‌کند. علاوه بر این، مجموعه ای از پارامترهای هندسی به طور خاص برای هندسه سه بعدی تعریف شده است. برای دسترسی به آنها، می توانید همه آنها را بارگیری کنید.

این بخش در مورد دوربین ها به دو دلیل معنادار است: اول از همه، داشتن تنظیمات دوربین مشابه با تنظیمات استفاده شده برای تصاویر در آموزش، بررسی کار را برای شما آسان تر می کند. ثانیا، تسلط بر تنظیمات دوربین برای برقراری ارتباط بعداً کار شما مفید خواهد بود. هندسه کابل به دلیل نسبت تصویر بالای آن به عنوان نمایش مناسب است. می‌توانید هنگام انجام طرح‌بندی املایی آن را کاهش دهید (به منظور ارائه یک نمای کلی خوب)، یا می‌توانید عمداً یک تحریف چشم‌انداز قوی برای اهداف بازاریابی ایجاد کنید.

هندسه اول یک هندسه ساختگی بسیار ساده خواهد بود. ابعادی برابر با کابل دارد، اما فورا ساخته و رندر می شود. تنها هدف آن کمک به پیکربندی صحیح دوربین ها است.

بعد، اجازه دهید یک بلوک اضافه کنیم. بلوک به شما کمک می کند که چپ از راست و بالا را از پایین تشخیص دهید. به‌علاوه، به شما نشان می‌دهد که چگونه مقیاس‌گذاری دوربین بر روی تصویر تأثیر می‌گذارد (زیرا ارتفاع آن به Nper بستگی ندارد ).

با افزودن نماهای بالا و پایین املایی که بر سطح مقطع کابل تمرکز دارند، ادامه دهید (مثل مدل های دو بعدی).

در نهایت، اجازه دهید نمایی با اعوجاج پرسپکتیو قوی اضافه کنیم. در ادامه، مقادیر بهینه – به ویژه آنهایی که برای زاویه زوم  ، موقعیت ، و نمایش افست – به نسبت ابعاد پنجره گرافیکی شما و البته ترجیحات شخصی شما بستگی دارد . با این حال، پارامترهای استفاده شده ( Dcab ، Lsec و Nper ) باید همانطور که هست کپی شوند تا به نوعی اتوماسیون دست یابیم.

مثلا؛ صرف نظر از مقادیر اعداد، خوب است که موقعیت z دوربین تابعی از طول کابل و موقعیت x،y تابعی از قطر اصلی کابل باشد. به این ترتیب، هنگامی که هندسه را تغییر می دهید، دوربین به درستی حرکت می کند. اگر تعجب می کنید: اعداد استفاده شده در اینجا باید برای هر چیزی بین نسبت تصویر 4:3 و 16:9 کار کنند.

در مرحله بعد، بررسی کنید که آیا پارامترسازی طبق خواسته کار می کند یا خیر.

اگر دوربین بیش از حد (یا خیلی کم) زوم شده باشد، ممکن است پس از تغییر پارامتر نیاز به رفرش شود. این میتواند بصورت زیر انجام شود:

اکنون پیکربندی دوربین ها را به پایان رسانده اید. فایل به دست آمده را ذخیره کنید تا بتوانید از آن به عنوان مبنایی برای قسمت بعدی استفاده کنید.

از منوی File گزینه Save را انتخاب کنید .

اکنون همه چیز جالب تر خواهد شد. پارامتر Nper به مقدار اولیه خود بازیابی می شود. سپس، هندسه ساختگی با هندسه کابل سه بعدی واقعی (هنوز به شکل کوتاه و اکسترود شده) جایگزین می شود. در نهایت، Nper به ” 1 ” برمی‌گردد و هندسه به حالت چرخش کامل سه بعدی می‌رود – مسافتی برابر با زمین متقاطع کابل را پوشش می‌دهد.

می‌توانید از جایی که کار را رها کردید ادامه دهید یا با باز کردن یک فایل مرجع از پوشه Application Libraries شروع کنید. در هر صورت، ذخیره مجدد فایل با نام جدید راحت است.

اجازه دهید با اصلاح Nper و افزودن برخی پارامترهای جدید برای خواص الکترومغناطیسی کابل ادامه دهیم.

جدول پارامترهای هندسی  1 شامل تمام ابعاد مورد نیاز برای توصیف دقیق سطح مقطع کابل می باشد. این ها به طور گسترده در مدل های دو بعدی استفاده شده اند (و یک زیر مجموعه کوچک در اینجا استفاده خواهد شد). مقادیر پارامترهای هندسی 2 در مدل های دو بعدی نیز استفاده می شود. آنها به طور مستقیم در هندسه استفاده نمی شوند، اما با این وجود به عنوان “پارامترهای هندسی” در نظر گرفته می شوند. آنها معمولاً به طول بخش های پیوند متقاطع یا چگالی بسته بندی هادی مربوط می شوند. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه، به آموزش جلوه‌های القایی ، القایی پیوند و خازنی باندینگ مراجعه کنید.

لیست سوم پارامترها برای سه بعدی اهمیت ویژه ای دارد. به طور خاص؛ به پیچ و تاب مربوط می شود. پارامترهای LLpha ، LLarm و CPcab به ترتیب طول و گام متقاطع را مشخص می‌کنند – همانطور که در بخش On Lay Length و Cross Pitch در آموزش جلوه‌های القایی 3 بعدی توضیح داده شده است . علاوه بر این، Nper تعیین می‌کند که چند دوره زمانی متقاطع باید در مدل گنجانده شود، و Tenab یک مقدار بولی است که تصمیم می‌گیرد آیا چرخش باید فعال شود یا خیر.

در نهایت، Lsec طول واقعی هندسه را تعیین می کند و Tsec زاویه پیچش آن را تعیین می کند. چهار مورد آخر فاکتورهای تصحیح مایل و برش هستند، همانطور که در بخش‌های عوامل تصحیح مایل و عوامل تصحیح برش توضیح داده شده‌اند .

نکته: اگر Ctrl+F را فشار دهید و رشته‌های «Nper»، «Tenab» یا «Lsec» را در مدل جستجو کنید، می‌توانید ببینید که این پارامترها در کجا تأثیر خواهند داشت .

به بیان دقیق، عمق پوست با δ = 1/Re[(j ωμ ( σ + j ωε )) 1/2 ] داده می شود ، که در جریان جابجایی به δ = 1/Re[(j ωμσ ) 1/2 ] کاهش می یابد. در مقایسه با جریان های هدایت ناچیز هستند. در ادبیات، این معمولاً به √ (2/( ωμσ )) ساده تر می شود . اما در اینجا این کار را انجام نمی دهیم، زیرا بازوی μ شامل هر دو بخش واقعی و خیالی است.

لطفاً به یاد داشته باشید که این عبارات به طور دقیق فقط برای هادی های تخت بی نهایت معتبر هستند. برای هادی‌های گرد، چگالی جریان از یک فروپاشی نمایی پیروی نمی‌کند، اما در عوض می‌تواند با تابع بسل نوع اول توصیف شود: J 0 ( r ) . به عنوان تقریبی، مقادیر Dscup ، Dspbs و Dsarm همچنان باید کافی باشد. عملگر min() به عنوان یک اقدام احتیاطی برای تعیین حد بالایی برای عمق پوست استفاده می شود – در غیر این صورت، عناصر مش ممکن است دیگر در هادی جا نشوند. برای اطلاعات بیشتر در مورد تئوری الکترومغناطیسی و خواص مواد، به آموزش سه بعدی جلوه های القایی مراجعه کنید .

اکنون که Nper تنظیم شده است، زمان بازسازی هندسه ساختگی فرا رسیده است. با تغییر نماها ادامه دهید.

قبل از شروع ساخت هندسه کابل، اجازه دهید نحوه عملکرد دنباله هندسه COMSOL را بررسی کنیم. اگرچه COMSOL امروزه از یک حالت ترسیم دو بعدی پشتیبانی می کند (که بیشتر شبیه ابزار CAD معمولی شما عمل می کند)، بیشتر هندسه های COMSOL هنوز به عنوان دنباله ای از عملیات ساخته می شوند. تفاوت اصلی در مقایسه با اکثر ابزارهای طراحی و طراحی سه بعدی، این است که تمرکز روی نتیجه نهایی نیست. تمرکز بر نحوه رسیدن به آنجاست .

به عنوان مثال حذف یک مرز یا لبه را در نظر بگیرید. به جای کلیک کردن روی لبه در پنجره گرافیکی با نوعی “ابزار حذف”، باید یک عملیات Delete را به دنباله هندسه اضافه کنید و به آن بگویید که آن لبه خاص را برای شما حذف کند. در ابتدا، ممکن است این را دست و پا گیر تصور کنید. با این حال یک مزیت بسیار بزرگ وجود دارد؛ می توانید دنباله ای از عملیات را “برنامه ریزی” کنید که منجر به نتیجه نهایی می شود. این امکان پارامترسازی آسان را فراهم می کند.

علاوه بر این، دنباله هندسه به طور خودکار تاریخچه ویرایش شما است. اگر نظر خود را تغییر دادید و نیاز به ایجاد تغییراتی دارید که در مراحل اولیه هندسه را تحت تأثیر قرار می دهد، می توانید این کار را انجام دهید (به جای اینکه مجبور باشید حالت نهایی آن را تغییر دهید). از این منظر، شما باید به دنباله هندسه به عنوان یک اسکریپت ساختمان نگاه کنید ، نه یک ابزار ویرایش زنده. این همچنین به این معنی است که می‌توانید برخی از عملیات‌ها را به صورت جداگانه آزمایش کنید، قبل از اینکه آنها را کنار هم قرار دهید تا چیزی پیچیده‌تر ایجاد کنید.

همانطور که در بخش قبل اشاره شد، هندسه کابل به زمان بیشتری برای ساخت و رندر در حالت پیچ خورده طولانی خود نیاز دارد. بنابراین، استراتژی این است که ابتدا یک کابل کاملاً پارامتری کوتاه بسازید و آزمایش کنید، و سپس – وقتی همه چیز مرتب به نظر می‌رسد – اجازه دهید به شکل واقعی خود تغییر کند. این باعث صرفه جویی در وقت شما می شود.

با افزودن یک حلقه چند ضلعی برای Cable  Armor،  انتخاب Centerline ادامه دهید.

این حلقه بخشی جدایی ناپذیر از کابل یا هر چیز دیگری را تشکیل نمی‌دهد، بلکه صرفاً برای قرار دادن انتخاب‌های زره ​​وجود دارد (به بخش دستورالعمل‌های مدل‌سازی – انتخاب‌ها مراجعه کنید ). بدنه اصلی کابل با ترسیم بخش‌هایی از مقطع بر روی صفحات کار  به صورت سه بعدی و سپس جارو کردن آن صفحات در امتداد یک چندضلعی ساخته می‌شود. پس از آن چند ضلعی به عنوان یک ستون عمل می کند: در طول جارو کردن، سطح مقطع ممکن است به دور آن بپیچد. با استفاده از یک عبارت پارامتری، چرخش را می توان فعال یا غیرفعال کرد.

با اضافه کردن یک صفحه کاری برای فازها و صفحه‌ها شروع کنید.

هادی های فاز به جای دایره به صورت ایکوساگون (چند ضلعی های منظم بیست وجهی) ترسیم می شوند . دلیل این امر این است که از آنجایی که این هندسه همراه با عناصر خطی استفاده می شود (به آموزش جلوه های القایی 3 بعدی مراجعه کنید )، اشکال دایره ای فازها به هر حال به چند ضلعی تبدیل می شوند. با اضافه کردن آنها به عنوان چند ضلعی در هندسه، می توانید دقیقاً نوع چند ضلعی بودن آن را دیکته کنید و می توانید اثرات کوتاهی را جبران کنید.

ضرب در TCFp20 جبران برشی است که هنگام رفتن از دایره به ایکوساگون رخ می دهد. مساحت سطح دایره با π r 2 به دست می آید . در عوض برای یک نماد 5( √ 5-1) r 2/2 است که r به شعاع دایره دایره اشاره دارد . ضریب تصحیح برش به این امر توجه می کند که ایکوساگون دارای سطح مناسب باشد (به بخش عوامل تصحیح برش مراجعه کنید ).

به اختصار؛ تنها یک راه منحصر به فرد وجود خواهد داشت که در آن مش مرزی می تواند کپی شود و آن راه مناسب خواهد بود. ما در بخش دستورالعمل‌های مدل‌سازی – توالی مش به این موضوع باز خواهیم گشت . بعد، یک اصلاح مایل خواهد بود .

همراه با صفحه نمایش، سه فاز یک “هسته مرکزی” را تشکیل می دهند. این هسته با توجه به طول لایه LLpha فاز پیچ خورده است و با استفاده از مش Swept مش بندی می شود . زره (و قسمت بیرونی کابل) در جهت مخالف پیچ خورده و با یک توری جارو شده نیز مشبک شده است. بین هسته و زره یک ناحیه خالی وجود دارد که در آن هیچ مش جارو شده ای نمی توان استفاده کرد: مش های جاروب شده مارپیچ باید با یک مش چهار وجهی آزاد به هم بچسبند ( به  بخش مش های جارو شده و مش های چهار وجهی مراجعه کنید ).

هر چند چهار وجهی به دست آمده از کیفیت خوبی برخوردار نخواهد بود و درجات آزادی (DOFs) بیشتری را در واحد حجم نسبت به منشورها و هگزادرها در مش های جاروب شده معرفی می کنند . بنابراین، گنجاندن فضای بین فازها و صفحه‌ها در مش جاروب مرکزی مفید است. برای این کار به چند مرز داخلی نیاز دارید. شما می توانید صفحه نمایش را با سه بخش خط متصل کنید.

اکنون که ناحیه مرکزی را بسته اید، می توانید هسته را به یک جسم جامد یکی کنید:

برای شروع، می توانید خط مرکزی سیم زره را اضافه کنید. این خط مرکزی هنگام ایجاد انتخاب‌های زرهی بعداً (و هنگام ارزیابی چگالی جریان طولی خالص در آموزش بعدی) مفید خواهد بود. علاوه بر این، مش زره ترجیحاً باید شکل منظم خوبی داشته باشد تا پیچش های مورد انتظار را بهتر برطرف کند. برای این منظور، اجازه دهید یک “علامت مثبت” کوچک در مرکز اولین سیم زره ایجاد کنیم.

اگرچه تعداد اضلاع کوچکتر است و باعث ضریب تصحیح برش بزرگتر می شود: 1.013. اگر این عامل را در عبارت چند ضلعی حذف کنید، مساحت سطح 1.3٪ کوچکتر از π ( بازوی T /2) 2 ، مساحت دایره ای است که تقریبی دارد. به همین ترتیب، اگر دایره های واقعی را در هندسه خود ترسیم کنید – با مساحت سطح مناسب – و متعاقباً آنها را به صورت شش ضلعی مش کنید (برای استفاده همراه با عناصر مرتبه اول)، همان اثر را خواهید داشت.

در بیشتر موارد، کسی در مورد چنین جزئیاتی زحمت نمی کشد، اما از آنجایی که زره کابل مورد توجه خاص است – و از آنجایی که ویژگی های مقاومتی (و “گریز”) سیم زره با سطح مقطع آن مقیاس می شود – خوب است که اصلاح شود. اینجا. علاوه بر این، بهبود دقت عملاً رایگان است. نیازی به مش های ظریف تر یا تنظیمات حل کننده دقیق تر ندارد. یک استدلال بسیار مشابه برای SCFarm ، ضریب تصحیح مایل وجود دارد:

در مرحله بعد، دو چند ضلعی دیگر اضافه کنید تا سیم های زره ​​را از بقیه هندسه جدا کنید.

شما اکنون تلاش خود را در مرحله دوم کار به پایان رسانده اید. به آخرین مورد بروید.

سه ویژگی هندسی اضافه شده است. اولین مورد شامل تعداد یا چند ضلعی ها و بخش های خطی است که امکان ایجاد یک شبکه لایه مرزی را به صورت دستی در فازها فراهم می کند (با استفاده از یک مش نگاشت شده، به مش های لایه مرزی مراجعه کنید ). پس از آن، از نقاط و بخش های خط برای پل زدن شکاف بین سیم های زره ​​استفاده می شود. در اینجا نیز از مش های نگاشت شده استفاده می شود، به بخش مش بندی شکاف ها مراجعه کنید . در نهایت، لایه‌های مرزی بیشتری به سیم‌های زره ​​اضافه می‌شوند – همراه با چند ضلعی که به مش در مرکز سیم کمک می‌کنند.

می توانید با اضافه کردن اولین چند ضلعی شروع کنید.

توجه داشته باشید که این به هیچ وجه “بهترین” یا “تنها” راه برای دستیابی به این نوع نتیجه نیست. به نظر می رسد استراتژی انتخاب شده به سادگی بین پیچیدگی عبارات استفاده شده و تعداد عملیات مورد نیاز مصالحه ایجاد می کند. لطفاً هنگام ساخت هندسه به خاطر داشته باشید، اغلب سه یا چهار مسیر جایگزین خواهید داشت – معمولاً با مزایا یا معایب جزئی. همین امر برای عملیات زیر صدق می کند:

برای ایجاد یک همپوشانی مناسب بین این موجودیت‌های کنترل مش و شکل اصلی Phases  and  Screens  (wp1)>Polygon  1  (pol1) ، آنها باید در معرض همان تبدیل‌ها و عوامل تصحیح قرار گیرند. ضریب تصحیح برش قبلاً گنجانده شده است. تصحیح شیب بعدی اضافه می شود.

اکنون، استدلال مشابهی برای لبه‌های کنترل مش که قرار است بین سیم‌های زرهی اضافه شوند، صادق است. یک راه آسان برای ساختن آنها این است که یک نقطه اضافه کنید، و سپس آن نقطه را به تمام تبدیل‌های مورد نیاز برای منطبق کردن آن با نقاط سیم زره تبدیل کنید. زره کابل  و بستر دریا (wp2)>Polygon 2 (pol2) . سپس نقاط به دست آمده با استفاده از بخش های خطی برای پر کردن شکاف به هم متصل می شوند.

باز هم راه های زیادی برای رسیدن به هدف وجود دارد. یکی از مزایای رویکرد ارائه شده در اینجا، افزایش استحکام با توجه به تغییرات توپولوژیکی است . نقاط روی چند ضلعی های سیم زرهی شماره گذاری شده اند و خود چند ضلعی ها نیز شماره گذاری شده اند. اگر از یک پاره خط برای اتصال مستقیم دو چند ضلعی استفاده کنید – همانطور که به عنوان مثال با Mesh  Control  Entities  (wp3)> Line  Segment  1  (ls1) انجام شد – بخش خط به آن اعداد اشاره خواهد کرد. اگر تعداد سیم‌های زره ​​یا تعداد اضلاع در هر چند ضلعی را تغییر دهید، شماره‌گذاری تغییر می‌کند و ممکن است دنباله هندسی “شکسته” شود.

به طور خلاصه، این رویکرد در هنگام تغییر تعداد سیم‌های بازوی N کمی قوی‌تر است ، و استفاده از این توالی هندسی را برای طرح‌های کابل خود کمی آسان‌تر می‌کند. اجازه دهید با کپی کردن این لبه ها به بقیه شکاف ها ادامه دهیم.

در نهایت، برای کمک به مش لایه مرزی و مثلث‌های مرکز سیم، تعدادی کنترل مش به سیم زره اضافه کنید.

اکنون که تمام قسمت های مقطع بر روی صفحات کار آماده شده است، زمان آن رسیده است که برخی از آنها را با استفاده از عملیات Sweep اکسترود کنیم . به یک معنا، جارو کردن از یک عملیات ساده Extrude یا Revolve تطبیق پذیرتر است. جهت حرکت توسط یک لبه یا منحنی ستون فقرات تعیین می شود . لبه نیازی به صاف بودن ندارد (کیفیتی که به طور گسترده در کتابخانه قطعات هندسه سیم پیچ AC/DC استفاده می شود ). در حالی که ستون فقرات را دنبال می کنید، سطح مقطع را می توان در اطراف آن چرخاند و تعدادی مسیر مارپیچ یا یک “پیچ” ایجاد کرد.

توجه داشته باشید که اپراتور اکسترود از یک پیچش نیز پشتیبانی می کند – و حتی پوسته پوسته شدن و جابجایی سطح مقطع نیز پشتیبانی می شود – اما این پیچش بیشتر شبیه یک برآمدگی مستقیم است. به این معنا که؛ هر دو انتهای اکستروژن با خطوط مستقیم به هم متصل می شوند و شکلی شبیه ساعت شنی ایجاد می کنند. درعوض، عملیات جارو با استفاده از منحنی های Bézier یا Spline تلاش می کند تا مارپیچ ها را با جزئیات حل کند . بنابراین جارو پیچیده‌تر و از نظر محاسباتی سنگین‌تر است، در حالی که اپراتور اکسترود سبک‌تر و قوی‌تر است.

در این مرحله پیچش هنوز غیرفعال است، بنابراین در هر صورت یک اکستروژن ساده دریافت خواهید کرد. اجازه دهید با اضافه کردن اولین چند ضلعی ستون فقرات ادامه دهیم.

جزئیات پیچش و عبارات زاویه ای مربوطه بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت. حرکت دوم را ادامه دهید.

در نهایت، زمان بررسی این است که هندسه پیچش سه بعدی کامل کار می کند.

لطفاً توجه داشته باشید که هندسه روی “بازسازی خودکار” تنظیم شده است. تنظیم Nper روی یک مقدار بزرگ و متعاقباً مرور در درخت Model Builder ممکن است دسکتاپ COMSOL را به طور موقت مسدود کند .

با تنظیم پارامتر Nper روی ” 1 “، منطق زیر به حرکت در می آید:

نکته: اگر Ctrl+F را فشار دهید و رشته‌های «Nper»، «Tenab» یا «Lsec» را در مدل جستجو کنید، می‌توانید ببینید که این پارامترها در کجا تأثیر دارند .

اکنون، با بازسازی Sweep  1 و Sweep  2 ادامه دهید .

اکنون ساختن و آزمایش توالی هندسه را به پایان رسانده اید. فایل به دست آمده را ذخیره کنید تا بتوانید از آن به عنوان مبنایی برای قسمت بعدی استفاده کنید.

از منوی File گزینه Save را انتخاب کنید .

با هندسه ساخته شده و آزمایش شده، شما آماده پیکربندی انتخاب ها هستید . در اینجا، “انتخاب” اساساً یک مرجع ذخیره شده به تعدادی دامنه، مرزها یا لبه ها است. ساده ترین و مستقیم ترین روش این است که یک انتخاب را به صورت دستی با کلیک کردن در پنجره گرافیکی مشخص کنید (مثلاً هنگام اضافه کردن یک ویژگی مش یا فیزیک). این برای آزمایش سریع یا نمونه سازی مناسب است – زمانی که انتخاب به عنوان یک تلاش یک بار در نظر گرفته شده است.

وقتی مدل‌های شما حاوی هندسه‌های پیچیده هستند یا زمانی که انواع (پارامتری‌شده) زیادی از این هندسه‌ها دارید، انتخاب دستی ممکن است ناکافی باشد. از طرف دیگر، انتخاب‌ها می‌توانند توسط خود توالی هندسه ایجاد شوند – همانطور که به طور گسترده در آموزش مقدمه ، بخش پیوست – دستورالعمل‌های مدل‌سازی (هندسه) استفاده می‌شود – یا می‌توان آن‌ها را به عنوان موجودیت‌های جداگانه در زیر گره تعاریف اضافه کرد . دومی در این آموزش استفاده خواهد شد.

می توانید از همان جایی که کار را متوقف کردید ادامه دهید یا یک فایل مرجع را از پوشه Application Libraries باز کنید.

انتخاب‌های مورد استفاده در این آموزش اصولاً مبتنی بر مختصات هستند : عبارات مختصات پارامتری شده برای تعریف اشکال ساده مانند استوانه‌ها، جعبه‌ها یا کره‌ها استفاده می‌شوند. سپس دامنه‌ها، مرزها و لبه‌ها بر اساس معیارهای خاصی انتخاب می‌شوند – چه در داخل شکل باشند، چه خارج از شکل، یا با شکل تلاقی داشته باشند.

از سوی دیگر، انتخاب‌های مبتنی بر هندسه، از عملیات در توالی هندسه برای تعیین یک انتخاب استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، چند ضلعی ایجاد یک سیم زره نیز می تواند انتخاب آن را تعیین کند. همانطور که سیم زره برای ایجاد حلقه زره کپی می شود، انتخاب به ارث می رسد. در نتیجه، تمام سیم‌های زرهی به انتخاب “سیم زره” ختم می‌شوند. این امکان انتخاب هایی را فراهم می کند که در غیر این صورت دستیابی به آنها دشوار است.

با این حال، اگر یک مدل به شدت به انتخاب‌های ایجاد شده توسط هندسه متکی باشد و در نقطه‌ای تصمیم بگیرید که دنباله هندسه را از ابتدا دوباره طراحی کنید – یا در عوض آن را وارد کنید – انتخاب‌های اعمال‌شده ممکن است در سراسر مدل خالی یا “شکسته” شوند. انتخاب‌های مبتنی بر مختصات در این زمینه قوی‌تر هستند.

با افزودن اولین انتخاب مبتنی بر مختصات خود را ادامه دهید.

سطح مقطع پایینی به سادگی یک تکرار جابجا شده است.

اکنون که هر دو انتخاب مقطع بالا و پایین مشخص شده‌اند، می‌توانید این دو را یکی کنید تا یک انتخاب جدید حاوی تمام وجوه مقطعی ایجاد کنید:

به دلیل ساختار مارپیچی هندسه، انتخاب تمام مراحل نسبتاً آسان بود. انتخاب یک فاز فردی دشوارتر است. آنچه در این مورد کمک می کند، استفاده از “همه فازها” به عنوان نهادهای ورودی برای انتخاب “تک فاز” است. این امر از انتخاب مبتنی بر مختصات از انتخاب هر چیزی غیر از دامنه فاز جلوگیری می کند. تنها کاری که باید انجام شود این است که مشخص کنیم کدام یک.

ارائه یک تعریف ساده اما قابل اعتماد از انتخاب صفحه نمایش کمی مشکل است. به جای انتخاب مبتنی بر مختصات، از توپولوژی کابل استفاده می شود. یک عملیات مجاور با فازها به عنوان ورودی، تعریف خوبی از حوزه های پلی اتیلن متقاطع (XLPE) به شما می دهد. یک عملیات مجاور دیگر هم فازها و هم صفحه نمایش را در اختیار شما قرار می دهد. چیزی که باقی می‌ماند این است که مراحل را از انتخاب حذف کنید و شما با صفحه‌ها می‌مانید. اجازه دهید ادامه دهیم.

بعد، خطوط مرکزی سیم زرهی خواهد بود . انتخاب خط مرکزی نمونه خوبی از کاری است که انجام آن با دست خسته کننده است: حدود 100 سیم زرهی وجود دارد که هر یک از آنها 16 لبه بیرونی و پنج لبه داخلی دارند (از جمله خط مرکزی). بنابراین چالش این است که صد سوزن از یک پشته یونجه 2100 سوزنی انتخاب کنید. این همان چیزی است که لبه های بیرون زده از پایین هندسه برای آن خوب است.

خود سیلندر فقط لبه های بیرون زده در پایین را انتخاب می کند. با این حال، این لبه‌ها «امتداد» خطوط مرکز سیم زره هستند (یعنی در محدوده 60 درجه تحمل). در نتیجه گروه با  تنظیم  مماس پیوسته  ، خطوط مرکزی نیز انتخاب می شوند.

توجه داشته باشید که این چک باکس مخصوصاً زمانی مفید است که یک سطح منحنی پیوسته متشکل از چندین وجه دارید و می‌خواهید از انتخاب هر چهره به‌صورت جداگانه اجتناب کنید .

اجازه دهید ادامه دهیم و از انتخاب خط مرکزی برای رسیدن به انتخاب زره، هادی و عایق استفاده کنیم.