Comsol经典实例003：馈线夹3D实体建模

Comsol经典实例003：馈线夹3D实体建模本例将分析馈线夹的部分结构。夹钳是用于固定承载高频电磁场的馈线，在此分析中，馈线夹用螺旋固定在墙上，可以使用一个或两个安装孔进行固定。使用两个孔的安装可以完全固定住馈线夹，而仅仅使用一个孔进行的固定不够牢固。Step01：在软件初始界面选择“模型向导”，然后在“选择空间维度”界面选择“三维”，选择并添加“结构力学”→“固体力学（solid）”物理场接口，单击“研究”按钮进入“选择研究”界面，选择“稳态”，单击“完成”按钮后进入主界面，如图1所示。图1主界面Step02：在模型开发器窗口的“全局定义”节点下，单击“参数1”，在参数设置窗口中定义如图，2所示的参数。图2设置参数Step03：在模型开发器窗口的组件1（comp1）节点下，单击“几何1”。在几何的设置窗口中定位到“单位”栏，从“长度单位”列表选择mm，如图3所示。图3选择单位Step04：工作平面1（wp1）。右键单击“几何1”节点，在下拉列表中选择“工作平面”，在“工作平面”的设置窗口中，定位到“合并对象”栏。取消勾选“合并对象”复选框。单击“构建选定对象”，如图4所示。图4工作平面设置Step05：在工作平面1（wp1）内构建圆1（c1）。右键单击“工作平面1”节点下的“平面几何”选项，在下拉菜单中选择“圆”。在“圆”的设置窗口中，定位到“大小和形状”栏，在“半径”文本框中输入17。定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入15，在“yw”文本框中输入35。单击“构建选定对象”，如图5所示。图5构建圆1Step06：在工作平面1（wp1）构建矩形1（r1）。右键单击“工作平面1”节点下的“平面几何”选项，在下拉菜单中选择“矩形”。在“矩形”的设置窗口中，定位到“大小和形状”栏，在“宽度”文本框中输入20，在“高度”文本框中输入55。定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入5，在“yw”文本框中输入35。单击“构建选定对象”，如图6所示。Step07：在工作平面1（wp1）添加差集1（dif1）。右键单击“工作平面1”节点下的“平面几何”选项，在下拉菜单中选择“布尔操作和分割”，然后选择“差集”。在“差集”的设置窗口中，定位到“要添加的对象”栏，选择r1。定位到“要减去的对象”栏，选择c1。单击“构建选定对象”，如图7所示。图6构建矩形图7差集操作Step08：在工作平面1（wp1）内构建圆2（c2）。具体操作参考step05。在“圆”的设置窗口中，定位到“大小和形状”栏，在“半径”文本框中输入17。定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入15，在“yw”文本框中输入35。单击“构建选定对象”，如图8所示。图8构建圆2Step09：在工作平面1（wp1）内构建圆3（c3）。具体操作参考step05。在“圆”的设置窗口中，定位到“大小和形状”栏，在“半径”文本框中输入12。定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入15，在“yw”文本框中输入35。单击“构建选定对象”，如图9所示。图9构建圆3Step10：在工作平面1（wp1）构建矩形2（r2）。具体操作参考step06。在“宽度”文本框中输入3，在“高度”文本框中输入20。定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入13.5，在“yw”文本框中输入40。单击“构建选定对象”，如图10所示。图10构建第二个矩形Step11：在工作平面1（wp1）>组合1（co1）。右键单击“工作平面1”节点下的“平面几何”选项，在下拉菜单中选择“布尔操作和分割”，然后选择“组合”。在“组合”的设置窗口中，定位到“组合”栏，在“设置公式”文本框中输入“(dif1+c2)-(c3+r2)”。单击“构建选定对象”，如图11所示。Step12：在工作平面1（wp1）>拆分1（spl1）。右键单击“工作平面1”节点下的“平面几何”选项，在下拉菜单中选择“转换”，然后选择“拆分”。在“组合”的设置窗口中，定位到“输入”栏，选择“对象”co1。单击“构建选定对象”，如图12所示。图11组合操作图12对整体进行拆分操作Step13：在工作平面1（wp1）>矩形3（r3）。具体操作参考step06。在“宽度”文本框中输入40，在“高度”文本框中输入5。定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入-5。单击“构建选定对象”，如图13所示。图13添加矩形Step14：对工作平面进行拉伸1（ext1）。右键单击“工作平面1（wp1）”，在下拉菜单中选择“构建选定对象”。右键单击“几何1”，在下拉菜单中选择“拉伸”。在“拉伸”的设置窗口中定位到“输入对象”，选择“wp1.r3”，定位到“距离”栏，在文本输入框中输入60。单击“构建选定对象”，如图14所示。图14对矩形进行拉伸操作Step15：移动1（mov1）。在“几何”工具栏中单击“变换”，在下拉菜单中选择“移动”，在“移动”的设置窗口中定位到“输入对象”栏，选择“对象”ext1，定位到“移动”栏，在“z”文本框中输入-15。单击“构建选定对象”，如图15所示。图15移动操作Step16：拉伸2（ext2）。在“几何”工具栏中单击“拉伸”，在“拉伸”的设置窗口中定位到“输入对象”栏，选择“对象”wpl1.spl1(1)、wpl1.spl1(2)和wpl1.spl1(4)，定位到“距离”栏，在“距离”文本框中输入10。单击“构建选定对象”，如图16所示。Step17：移动2（mov2）。在“几何”工具栏中单击“变换”，在下拉菜单中选择“移动”，在“移动”的设置窗口中定位到“输入对象”栏，选择“对象”ext2（1）、ext2（2）和ext2（3），定位到“移动”栏，在“z”文本框中输入10。单击“构建选定对象”，如图17所示。图16拉伸操作图17移动操作Step18：拉伸3（ext3）。在“几何”工具栏中单击“拉伸”，在“拉伸”的设置窗口中定位到“输入对象”栏，选择“对象”wpl1.spl1(3)，定位到“距离”栏，在“距离”文本框中输入30。单击“构建选定对象”，如图18所示。图18拉伸操作Step19：工作平面2（wp2）。单击“几何”工具栏中的“工作平面”选项，在“工作平面”的设置窗口中，定位到“平面定义”栏，在“平面”下拉列表中选择“yz平面”，在“x坐标”文本框中输入15。定位到“合并对象”栏，取消勾选“合并对象”复选框。单击“构建选定对象”，如图19所示。图19构建工作平面2Step20：在工作平面2（wp2）内创建平面几何。在“平面几何”的设置窗口中，定位到“可视化”栏，在“三维几何面内可视化”子栏中，取消勾选“交集（青色）”和“重合实体（蓝色）”。单击“构建选定对象”，如图20所示。图20设置工作平面Step21：在工作平面2（wp2）内构建圆1（c1）。在“工作平面”工具栏中选单击“圆”。在“圆”的设置窗口中，定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入55，在“yw”文本框中输入15。定位到“大小和形状”栏，在“半径”文本框中输入1.875。单击“构建选定对象”，如图21所示。Step22：在工作平面2（wp2）内构建圆2（c2）。在“工作平面”工具栏中选单击“圆”。在“圆”的设置窗口中，定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入55，在“yw”文本框中输入15。定位到“大小和形状”栏，在“半径”文本框中输入3.5。单击“构建选定对象”，如图22所示。图21在工作平面2（wp2）内构建圆1图22在工作平面2（wp2）内构建圆2Step23：构建差集1（dif1）。在“工作平面”工具栏中选单击“布尔操作与分割”，在下拉菜单中选择“差集”。在“差集”的设置窗口中，定位到“要添加的对象”栏中添加c2，定位到“要减去的对象”栏中添加c1。单击“构建选定对象”，如图23所示。图23进行差集操作Step24：在工作平面2（wp2）内构建圆3（c3）。在“工作平面”工具栏中选单击“圆”。在“圆”的设置窗口中，定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入55，在“yw”文本框中输入15。定位到“大小和形状”栏，在“半径”文本框中输入1.875。单击“构建选定对象”，如图24所示。图24在工作平面2（wp2）内构建圆3Step25：在工作平面2（wp2）内构建矩形1（r1）。在“工作平面”工具栏中选单击“矩形”。在“矩形”的设置窗口中，定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入55，在“yw”文本框中输入15。定位到“大小和形状”栏，在“宽度”文本框中输入5，在“高度”文本框中输入10。单击“构建选定对象”，如图25所示。图25在工作平面2（wp2）内构建矩形1Step26：在工作平面2（wp2）内构建圆4（c4）。在“工作平面”工具栏中选单击“圆”。在“圆”的设置窗口中，定位到“位置”栏，在“xw”文本框中输入55，在“yw”文本框中输入15。定位到“大小和形状”栏，在“半径”文本框中输入5。单击“构建选定对象”，如图26所示。Step27：在工作平面2（wp2）内构建组合1（co1）。在“工作平面”工具栏中选单击“布尔操作与分割”，在下拉菜单中选择“组合”。在“组合”的设置窗口中，定位到“输入对象”栏，选择“对象”c3、c4和r1。在“设置公式”文本框中输入“r1-c4+c3”。单击“构建选定对象”，如图27所示。图26在工作平面2（wp2）内构建圆4图27进行组合操作Step28：右键单击“工作平面2（wp2）”，在弹出的下拉菜单中选择“构建选定对象”，如图28所示。图28在工作平面2内构建选定对象Step29：拉伸4（ext4）。选择“工作平面2”，然后在“几何”工具栏中单击“拉伸”，在“拉伸”的设置窗口中定位到“输入对象”栏，选择“对象”wp2.col，定位到“距离”栏，在“距离”文本框中输入9.25。单击“构建选定对象”，如图29所示。图29拉伸操作Step30：复制1（copy1）。右键单击“拉伸4（ext4）”，在“几何”工具栏中选择“变换”，在下拉菜单中选择“副本”，在“副本”的设置窗口中，在“输入对象”栏中选择“对象”ext4，定位到“位移”栏，在“x”文本框中输入10.75。单击“构建选定对象”，如图30所示。图30对拉伸4进行复制操作Step31：复制2（copy2）。右键单击“拉伸4（ext4）”，在“几何”工具栏中选择“变换”，在下拉菜单中选择“副本”，在“副本”