書名: 熱能工程與先進能源技術仿真與設計作者名: 蘇石川 孔為 陳代芬本章字數: 1607字更新時間: 2019-11-15 19:27:36
2.6 二維綜合實例
(1)模型向導
第一步 打開COMSOL軟件。
第二步 在Model Wizard窗口中的Select Space Dimension列表中選擇2D選項。
第三步 單擊Finish()。
(2)參數設置
第一步 在Modle Builder窗口中,右擊Global Definitions,在彈出的下拉菜單中選擇Pararmeters,如圖2-59所示。

圖2-59 選擇Pararmeters命令
第二步 在Settings窗口中的Pararmeters表格中輸入所涉參數,如圖2-60所示。

圖2-60 設置參數
(3)根據預定義的參數創建兩個圓
第一步 在Modle Builder窗口中,右擊Modle 1>Geometry 1選擇Circle。
第二步 在Settings窗口的Size and Shape部分,在Radius欄中輸入R1。
第三步 單擊Build Selected完成圓1的創建,如圖2-61所示。

圖2-61 創建圓1
第四步 在Modle Builder窗口中,右擊Modle 1>Geometry 1選擇Circle。
第五步 在Settings窗口的Size and Shape部分,在Radius欄中輸入R2。
第六步 單擊Build Selected完成圓2的創建,如圖2-62所示。

圖2-62 創建圓2
(4)對所創建的兩個圓進行差集運算
第一步 在Model Builder窗口右擊Geometry 1,選擇Boolean Operations菜單里的Difference命令。
第二步 在Settings窗口,單擊Objects to add下面方框右邊的Activate Selection。
第三步 在Graphics窗口選擇c1,如圖2-63所示。

圖2-63 選擇保留對象c1
第四步 在Settings窗口,單擊Objects to subtract部分方框右邊的Activate Selection。
第五步 在Graphics窗口選擇c2,如圖2-64所示。

圖2-64 選擇去除對象c2
第六步 單擊Build Selected,完成幾何結構差集操作,如圖2-65所示。

圖2-65 差集操作結果圖
(5)創建矩形并與圓環進行交集運算
第一步 右擊Model Builder窗口中的Geometry 1選擇Rectangle。
第二步 在Settings窗口中的Size下面Width欄中輸入矩形的寬度2*R1,在Height欄中輸入矩形的高度R1。
第三步 在Settings窗口中的Position部分的x欄中輸入-R1。
第四步 單擊Build Selected,完成矩形的建立,如圖2-66所示。

圖2-66 創建矩形r1
第五步 在Model Builder窗口右擊Geometry 1,選擇Boolean Operations菜單里的Intersection命令。
第六步 在Graphics窗口選擇dif1和r1(使用框選),如圖2-67所示。

圖2-67 選擇操作對象
第七步 單擊Build Selected,完成幾何結構交集操作,如圖2-68所示。

圖2-68 交集操作結果圖
(6)添加矩形來創建一個法蘭
第一步 右擊Model Builder窗口中的Geometry 1選擇Rectangle。
第二步 在Settings窗口中的Size下面的Width欄中輸入矩形的寬度L,在Height欄中輸入矩形的高度d。
第三步 在Settings窗口中的Position下面的x欄中輸入-(2/3*R1+L),在y欄輸入-d/2。
第四步 單擊Build Selected,完成矩形的建立,如圖2-69所示。

圖2-69 創建矩形法蘭
(7)在法蘭邊緣添加圓角
第一步 在Model Builder窗口右擊Geometry 1,在彈出的菜單中選擇Fillet命令。
第二步 在Graphics窗口選擇點1和4。
第三步 在Settings窗口中的Vertices to fillet欄右面單擊Add to Selection,完成點1和4的添加。
第四步 在Radius部分的Radius欄輸入d/3,設定圓角半徑,如圖2-70所示。

圖2-70 設置法蘭邊緣圓角
第五步 單擊Build Selected,完成倒圓角操作,如圖2-71所示。

圖2-71 創建法蘭邊緣圓角
(8)添加旋轉1創建對象ROT1
第一步 在Model Builder窗口,右擊Geometry 1選擇Transforms菜單里的Rotate。
第二步 在Graphics窗口選擇要旋轉的對象fil1(先左擊再右擊),如圖2-72所示。

圖2-72 選擇旋轉對象fil1
第三步 在Settings窗口中的Input部分,勾選Keep input objects。
第四步 在Settings窗口中的Rotation Angle部分的Rotation欄輸入-45,指定旋轉角度。
第五步 單擊Build Selected,完成幾何結構旋轉,為了使幾何結構處于合適大小,單擊Graphics窗口中的Zoom Extents,如圖2-73所示。

圖2-73 旋轉結果圖
(9)添加更多旋轉對象
第一步 在Model Builder窗口,右擊Geometry 1選擇Transforms菜單里的Rotate。
第二步 在Graphics窗口選擇要旋轉的對象rot1(先左擊再右擊),如圖2-74所示。

圖2-74 選擇旋轉對象rot1
第三步 在Settings窗口中的Input部分,勾選Keep input objects。
第四步 在Settings窗口中的Rotation Angle部分的Rotation欄輸入-45,指定旋轉角度。
第五步 單擊Build Selected,完成幾何結構旋轉。
第六步 重復上述步驟創建rot3、rot4。
第七步 創建所有旋轉對象后,單擊Graphics窗口中的Zoom Extents,如圖2-75所示。

圖2-75 創建所有旋轉對象
(10)去除內部邊界
第一步 在Model Builder窗口右擊Geometry 1,選擇Boolean Operations菜單里的Union命令。
第二步 在Graphics窗口選擇要操作的對象int1,fil1,rot1,rot2,rot3,rot4(使用框選),如圖2-76所示。

圖2-76 選擇操作對象
第三步 在Settings窗口中的Union部分,單擊Keep interior boundaries前的方框內的對號。
第四步 單擊Build All,完成去除內部邊界操作,如圖2-77所示。

圖2-77 去除內部邊界操作結果圖
第五步 單擊Global Definitions前的三角,然后再單擊Parameters。在Settings窗口中的Parameters表格中改變參數數值,如圖2-78所示。

圖2-78 改變參數設置
第六步 單擊Geometry,然后單擊Build All,完成參數修改。如圖2-79所示。

圖2-79 改變參數后結果圖
COMSOL中幾何結構的尺寸可以通過參數來控制,也就是幾何結構的參數化。因而可以非常方便地通過改變參數的數值,改變幾何結構。