Comsol經(jīng)典實(shí)例003：饋線(xiàn)夾3D實(shí)體建模

Comsol經(jīng)典實(shí)例003：饋線(xiàn)夾3D實(shí)體建模本例將分析饋線(xiàn)夾的部分結(jié)構(gòu)。夾鉗是用于固定承載高頻電磁場(chǎng)的饋線(xiàn)，在此分析中，饋線(xiàn)夾用螺旋固定在墻上，可以使用一個(gè)或兩個(gè)安裝孔進(jìn)行固定。使用兩個(gè)孔的安裝可以完全固定住饋線(xiàn)夾，而僅僅使用一個(gè)孔進(jìn)行的固定不夠牢固。Step01：在軟件初始界面選擇“模型向?qū)А保缓笤凇斑x擇空間維度”界面選擇“三維”，選擇并添加“結(jié)構(gòu)力學(xué)”→“固體力學(xué)（solid）”物理場(chǎng)接口，單擊“研究”按鈕進(jìn)入“選擇研究”界面，選擇“穩(wěn)態(tài)”，單擊“完成”按鈕后進(jìn)入主界面，如圖1所示。圖1主界面Step02：在模型開(kāi)發(fā)器窗口的“全局定義”節(jié)點(diǎn)下，單擊“參數(shù)1”，在參數(shù)設(shè)置窗口中定義如圖，2所示的參數(shù)。圖2設(shè)置參數(shù)Step03：在模型開(kāi)發(fā)器窗口的組件1（comp1）節(jié)點(diǎn)下，單擊“幾何1”。在幾何的設(shè)置窗口中定位到“單位”欄，從“長(zhǎng)度單位”列表選擇mm，如圖3所示。圖3選擇單位Step04：工作平面1（wp1）。右鍵單擊“幾何1”節(jié)點(diǎn)，在下拉列表中選擇“工作平面”，在“工作平面”的設(shè)置窗口中，定位到“合并對(duì)象”欄。取消勾選“合并對(duì)象”復(fù)選框。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖4所示。圖4工作平面設(shè)置Step05：在工作平面1（wp1）內(nèi)構(gòu)建圓1（c1）。右鍵單擊“工作平面1”節(jié)點(diǎn)下的“平面幾何”選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“圓”。在“圓”的設(shè)置窗口中，定位到“大小和形狀”欄，在“半徑”文本框中輸入17。定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入15，在“yw”文本框中輸入35。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖5所示。圖5構(gòu)建圓1Step06：在工作平面1（wp1）構(gòu)建矩形1（r1）。右鍵單擊“工作平面1”節(jié)點(diǎn)下的“平面幾何”選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“矩形”。在“矩形”的設(shè)置窗口中，定位到“大小和形狀”欄，在“寬度”文本框中輸入20，在“高度”文本框中輸入55。定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入5，在“yw”文本框中輸入35。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖6所示。Step07：在工作平面1（wp1）添加差集1（dif1）。右鍵單擊“工作平面1”節(jié)點(diǎn)下的“平面幾何”選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“布爾操作和分割”，然后選擇“差集”。在“差集”的設(shè)置窗口中，定位到“要添加的對(duì)象”欄，選擇r1。定位到“要減去的對(duì)象”欄，選擇c1。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖7所示。圖6構(gòu)建矩形圖7差集操作Step08：在工作平面1（wp1）內(nèi)構(gòu)建圓2（c2）。具體操作參考step05。在“圓”的設(shè)置窗口中，定位到“大小和形狀”欄，在“半徑”文本框中輸入17。定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入15，在“yw”文本框中輸入35。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖8所示。圖8構(gòu)建圓2Step09：在工作平面1（wp1）內(nèi)構(gòu)建圓3（c3）。具體操作參考step05。在“圓”的設(shè)置窗口中，定位到“大小和形狀”欄，在“半徑”文本框中輸入12。定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入15，在“yw”文本框中輸入35。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖9所示。圖9構(gòu)建圓3Step10：在工作平面1（wp1）構(gòu)建矩形2（r2）。具體操作參考step06。在“寬度”文本框中輸入3，在“高度”文本框中輸入20。定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入13.5，在“yw”文本框中輸入40。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖10所示。圖10構(gòu)建第二個(gè)矩形Step11：在工作平面1（wp1）>組合1（co1）。右鍵單擊“工作平面1”節(jié)點(diǎn)下的“平面幾何”選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“布爾操作和分割”，然后選擇“組合”。在“組合”的設(shè)置窗口中，定位到“組合”欄，在“設(shè)置公式”文本框中輸入“(dif1+c2)-(c3+r2)”。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖11所示。Step12：在工作平面1（wp1）>拆分1（spl1）。右鍵單擊“工作平面1”節(jié)點(diǎn)下的“平面幾何”選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“轉(zhuǎn)換”，然后選擇“拆分”。在“組合”的設(shè)置窗口中，定位到“輸入”欄，選擇“對(duì)象”co1。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖12所示。圖11組合操作圖12對(duì)整體進(jìn)行拆分操作Step13：在工作平面1（wp1）>矩形3（r3）。具體操作參考step06。在“寬度”文本框中輸入40，在“高度”文本框中輸入5。定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入-5。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖13所示。圖13添加矩形Step14：對(duì)工作平面進(jìn)行拉伸1（ext1）。右鍵單擊“工作平面1（wp1）”，在下拉菜單中選擇“構(gòu)建選定對(duì)象”。右鍵單擊“幾何1”，在下拉菜單中選擇“拉伸”。在“拉伸”的設(shè)置窗口中定位到“輸入對(duì)象”，選擇“wp1.r3”，定位到“距離”欄，在文本輸入框中輸入60。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖14所示。圖14對(duì)矩形進(jìn)行拉伸操作Step15：移動(dòng)1（mov1）。在“幾何”工具欄中單擊“變換”，在下拉菜單中選擇“移動(dòng)”，在“移動(dòng)”的設(shè)置窗口中定位到“輸入對(duì)象”欄，選擇“對(duì)象”ext1，定位到“移動(dòng)”欄，在“z”文本框中輸入-15。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖15所示。圖15移動(dòng)操作Step16：拉伸2（ext2）。在“幾何”工具欄中單擊“拉伸”，在“拉伸”的設(shè)置窗口中定位到“輸入對(duì)象”欄，選擇“對(duì)象”wpl1.spl1(1)、wpl1.spl1(2)和wpl1.spl1(4)，定位到“距離”欄，在“距離”文本框中輸入10。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖16所示。Step17：移動(dòng)2（mov2）。在“幾何”工具欄中單擊“變換”，在下拉菜單中選擇“移動(dòng)”，在“移動(dòng)”的設(shè)置窗口中定位到“輸入對(duì)象”欄，選擇“對(duì)象”ext2（1）、ext2（2）和ext2（3），定位到“移動(dòng)”欄，在“z”文本框中輸入10。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖17所示。圖16拉伸操作圖17移動(dòng)操作Step18：拉伸3（ext3）。在“幾何”工具欄中單擊“拉伸”，在“拉伸”的設(shè)置窗口中定位到“輸入對(duì)象”欄，選擇“對(duì)象”wpl1.spl1(3)，定位到“距離”欄，在“距離”文本框中輸入30。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖18所示。圖18拉伸操作Step19：工作平面2（wp2）。單擊“幾何”工具欄中的“工作平面”選項(xiàng)，在“工作平面”的設(shè)置窗口中，定位到“平面定義”欄，在“平面”下拉列表中選擇“yz平面”，在“x坐標(biāo)”文本框中輸入15。定位到“合并對(duì)象”欄，取消勾選“合并對(duì)象”復(fù)選框。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖19所示。圖19構(gòu)建工作平面2Step20：在工作平面2（wp2）內(nèi)創(chuàng)建平面幾何。在“平面幾何”的設(shè)置窗口中，定位到“可視化”欄，在“三維幾何面內(nèi)可視化”子欄中，取消勾選“交集（青色）”和“重合實(shí)體（藍(lán)色）”。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖20所示。圖20設(shè)置工作平面Step21：在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建圓1（c1）。在“工作平面”工具欄中選單擊“圓”。在“圓”的設(shè)置窗口中，定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入55，在“yw”文本框中輸入15。定位到“大小和形狀”欄，在“半徑”文本框中輸入1.875。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖21所示。Step22：在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建圓2（c2）。在“工作平面”工具欄中選單擊“圓”。在“圓”的設(shè)置窗口中，定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入55，在“yw”文本框中輸入15。定位到“大小和形狀”欄，在“半徑”文本框中輸入3.5。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖22所示。圖21在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建圓1圖22在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建圓2Step23：構(gòu)建差集1（dif1）。在“工作平面”工具欄中選單擊“布爾操作與分割”，在下拉菜單中選擇“差集”。在“差集”的設(shè)置窗口中，定位到“要添加的對(duì)象”欄中添加c2，定位到“要減去的對(duì)象”欄中添加c1。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖23所示。圖23進(jìn)行差集操作Step24：在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建圓3（c3）。在“工作平面”工具欄中選單擊“圓”。在“圓”的設(shè)置窗口中，定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入55，在“yw”文本框中輸入15。定位到“大小和形狀”欄，在“半徑”文本框中輸入1.875。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖24所示。圖24在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建圓3Step25：在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建矩形1（r1）。在“工作平面”工具欄中選單擊“矩形”。在“矩形”的設(shè)置窗口中，定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入55，在“yw”文本框中輸入15。定位到“大小和形狀”欄，在“寬度”文本框中輸入5，在“高度”文本框中輸入10。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖25所示。圖25在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建矩形1Step26：在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建圓4（c4）。在“工作平面”工具欄中選單擊“圓”。在“圓”的設(shè)置窗口中，定位到“位置”欄，在“xw”文本框中輸入55，在“yw”文本框中輸入15。定位到“大小和形狀”欄，在“半徑”文本框中輸入5。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖26所示。Step27：在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建組合1（co1）。在“工作平面”工具欄中選單擊“布爾操作與分割”，在下拉菜單中選擇“組合”。在“組合”的設(shè)置窗口中，定位到“輸入對(duì)象”欄，選擇“對(duì)象”c3、c4和r1。在“設(shè)置公式”文本框中輸入“r1-c4+c3”。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖27所示。圖26在工作平面2（wp2）內(nèi)構(gòu)建圓4圖27進(jìn)行組合操作Step28：右鍵單擊“工作平面2（wp2）”，在彈出的下拉菜單中選擇“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖28所示。圖28在工作平面2內(nèi)構(gòu)建選定對(duì)象Step29：拉伸4（ext4）。選擇“工作平面2”，然后在“幾何”工具欄中單擊“拉伸”，在“拉伸”的設(shè)置窗口中定位到“輸入對(duì)象”欄，選擇“對(duì)象”wp2.col，定位到“距離”欄，在“距離”文本框中輸入9.25。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖29所示。圖29拉伸操作Step30：復(fù)制1（copy1）。右鍵單擊“拉伸4（ext4）”，在“幾何”工具欄中選擇“變換”，在下拉菜單中選擇“副本”，在“副本”的設(shè)置窗口中，在“輸入對(duì)象”欄中選擇“對(duì)象”ext4，定位到“位移”欄，在“x”文本框中輸入10.75。單擊“構(gòu)建選定對(duì)象”，如圖30所示。圖30對(duì)拉伸4進(jìn)行復(fù)制操作Step31：復(fù)制2（copy2）。右鍵單擊“拉伸4（ext4）”，在“幾何”工具欄中選擇“變換”，在下拉菜單中選擇“副本”，在“副本”