Физическое моделирование

Установка параметров зон расчётной области

Выполним команду меню Physics/ Subdomain Settings (или нажмём клавишу F8). Развернётся диалоговое окно Subdomain Settings. В списке Subdomain selection выделяем зону 1. В строки редактирования Г впишем имена компонентов вектора электрического смещения Dx, Dy. В строку редактирования F впишем число 0. Содержимое остальных строк редактирования в группе PDE Coefficients оставим по умолчанию. Кнопкой OK закроем диалоговое окно.

Граничные условия

Выполним команду меню Physics/ Boundary Settings (или нажмём клавишу F7). Развернётся диалоговое окно Boundary Settings. В списке Boundary selection выделяем границы 1,2,3,4 (границы левой жилы кабеля). В закладке Coefficients включаем радиокнопку Dirichlet Boundary Condition. В строку редактирования R вписываем выражение -u+10. Это означает, что на левой жиле кабеля мы задали потенциал, равный +10 В относительно оболочки. Выделим, отменив текущее выделение, границы 5,6,7,8 (границы правой жилы кабеля). В строку редактирования R вписываем выражение -u-8. Это означает, что на левой жиле кабеля мы задали потенциал, равный -8 В относительно оболочки. Радиокнопкой здесь также выберем граничное условие Дирихле. На всех остальных границах (т.е. на оболочке) по умолчанию будут приняты нулевые ГУ Дирихле. Кнопкой OK закроем диалоговое окно.

Построение сетки конечных элементов

Выполним команду меню Mesh/ Initialize Mesh. Будет построена сетка, состоящая из 660 конечных элементов. Теперь выполним команду меню Mesh/ Refine Mesh. Будет построена сетка, состоящая из 2640 конечных элементов. Больше никакие действия предпринимать не будем, т.к. параметры сетки примем по умолчанию.

Вычисление решения

На главной инструментальной панели нажмём кнопку =. Решение займёт 0.297 с. В поле axes будет построен цветовой график распределения скалярного электрического потенциала в сечении кабеля.

Постпроцессорная обработка и визуализация

Рис. 2.8.2.1. Картина электрического поля в сечении кабеля

Если выполнить те же действия, что и в п. 2.8.1, то в поле axes будет построена картина распределения скалярного электрического потенциала в сечении кабеля, как показано на рис. 2.8.1.4. Получив эту картину, выполним команду меню Postprocessing/ Plot Parameters. Раскроется диалоговое окно Plot Parameters. В этом окне откроем закладку Surface. В группе Surface Data в строку редактирования Expression впишем имя E. Откроем закладку Streamline и установим в ней флажок Streamline plot. В группе Streamline Data в строку редактирования x component впишем имя Ex, в строку редактирования y component впишем имя Ey. Кнопкой OK закроем диалоговое окно. В результате в поле axes будет построен цветовой график распределения модуля напряжённости электрического поля с изолиниями скалярного электрического потенциала и линиями напряжённости электрического поля (т.е. силовыми линиями). Эта картина показана на рис. 2.8.2.1.

2.8.3. Моделирование в электростатическом прикладном режиме ядра comsol Multiphysics Навигатор моделей

Для создания новой модели нам понадобится закладка New окна Model Navigator. В браузере прикладных режимов выберем COMSOL Multiphysics/ Electromagnetics/ Electrostatics.

В ниспадающем меню Space Dimension по умолчанию выберем 2D. В строке редактирования Dependent variables по умолчанию оставим имя зависимой переменной V. Этим именем обозначается в данном прикладном режиме скалярный электрический потенциал. В строке редактирования Application mode name по умолчанию оставим имя es. В ниспадающем меню Element по умолчанию выберем Lagrange Quadratic. Кнопкой OK закроем окно Навигатора моделей.