2.11　三维综合实例

（1）模型向导

第一步　打开COMSOL软件。

第二步　在Model Wizard窗口中的Select Space Dimension列表中选择3D选项。

第三步　单击Finish（）。

（2）参数设置

第一步　在Modle Builder窗口中，右击Global Definitions，在弹出的下拉菜单中选择Parameters，如图2-124所示。

第二步　在Settings窗口中的Parameters表格中输入所涉参数，如表2-1所示。

（3）使用工作平面创建一个多边形

第一步　右击Model Builder窗口中的Geometry 1，在弹出的菜单中选择Work Plane选项，创建二维工作面。

第二步　在Settings窗口中的Work Plane部分从Plane列表中选择xz-plane，如图2-125所示。

第三步　右击Model Builder窗口中的Work Plane 1>Geometry选择Bezier Polygon。

第四步　在Settings窗口中的Polygon Segments部分单击Add Linear，在弹出的控制点坐标中第一行x所对应的方框中输入-2e-3，第二行x所对应的方框中输入-4e-3。

第五步　单击Add Linear，在第一行y所对应的方框中输入2e-3。

第六步　单击Add Linear，在第二行x所对应的方框中输入-2e-3，在第一行y所对应的方框中输入4e-3。

第七步　继续单击Add Linear，在第二行y所对应的方框中输入0，然后单击Close Curve构成封闭曲线。

第八步　单击Build Selected，然后单击Zoom Extents，完成多边形的建立，如图2-126所示。

（4）旋转二维几何结构来创建三维对象

第一步　右击Model Builder窗口中的Work Plane 1选择Revolve。

第二步　在Settings窗口中的Revolution Angles部分的End angle栏输入90，指定旋转角度。

第三步　在Settings窗口中的General部分，选择Keep input objects。

第四步　单击Build Selected ，完成几何结构旋转，并单击Graphics窗口中的Zoom Extents，如图2-127所示。

（5）添加拉伸并合并对象

第一步　右击Model Builder窗口中的Work Plane 1选择Extrude。

第二步　在Settings窗口中的Distances from Work Plane所对应的方框中输入拉伸距离-2e-2。

第三步　单击Build Selected ，完成几何结构拉伸，并单击Zoom Extents，如图2-128所示。

第四步　在Model Builder窗口右击Geometry 1，选择Boolean Operations菜单里的Union命令。

第五步　在Graphics窗口选择物体rev1和ext1，并添加到Settings窗口中的Input objects所对应的部分。

第六步　在Settings窗口中的Union部分，将Keep interior boundaries前的对号清除，如图2-129所示。

第七步　单击Build Selected ，完成实体对象并集操作，如图2-130所示。

（6）添加一个旋转的三维对象

第一步　右击Model Builder窗口中的Geometry 1选择Transforms菜单里的Rotate。

第二步　在Graphics窗口选择uni1，并添加到Settings窗口中的Input objects所对应的部分。

第三步　在Settings窗口中的Input部分，选择Keep input objects。

第四步　在Rotation Angle部分Rotation所对应的方框中输入-90。

第五步　在Point on Axis of Rotation部分x栏输入1e-2，y栏输入1e-2，如图2-131所示。

第六步　单击Build Selected，并单击Graphics窗口中的Zoom Extents，如图2-132所示。

（7）创建并集2

第一步　在Model Builder窗口右击Geometry 1，选择Boolean Operations菜单里的Union命令。

第二步　在Graphics窗口选择uni1和rot1，并添加到Settings窗口中的Input objects所对应的部分。

第三步　在Settings窗口中的Union部分，将Keep interior boundaries前的对号清除。

第四步　单击Build Selected，如图2-133所示。

（8）添加第二个旋转

第一步　右击Model Builder窗口中的Geometry 1选择Transforms菜单里的Rotate。

第二步　在Graphics窗口选择uni2，并添加到Settings窗口中的Input objects所对应的部分。

第三步　在Settings窗口中的Input部分，选择Keep input objects。

第四步　在Rotation Angle部分Rotation所对应的方框中输入-180。

第五步　在Point on Axis of Rotation部分x栏输入1e-2，y栏输入1e-2，如图2-134所示。

第六步　单击Build Selected，旋转结果如图2-135所示。

（9）创建并集3

第一步　在Model Builder窗口右击Geometry 1，选择Boolean Operations菜单里的Union命令。

第二步　在Graphics窗口选择uni2和rot2，并添加到Settings窗口中的Input objects所对应的部分。

第三步　在Settings窗口中的Union部分，将Keep interior boundaries前的对号清除。

第四步　单击Build Selected，合并结果如图2-136所示。

（10）创建工作平面2并添加一个正方形

第一步　右击Model Builder窗口中的Geometry 1，在弹出的菜单中选择Work Plane选项，创建二维工作面。

第二步　单击Build Selected，完成工作面的创建。

第三步　在Model Builder窗口中，右击Work Plane 2里的Geometry，在弹出的菜单中选择Square选项。

第四步　在Settings窗口中的Size部分的Side length栏中输入正方形的边长2.4e-2。

第五步　在Position部分的Base选项中选择Center，在x栏中输入1e-2，在y栏中输入1e-2。

第六步　单击Build Selected，创建的工作平面如图2-137所示。

（11）使用圆角操作修剪正方形

第一步　在Model Builder窗口中，右击Work Plane 2里的Geometry，在弹出的菜单中选择Fillet选项。

第二步　在Graphics窗口选择需要倒圆角的点1、2、3和4，被选中的点在Settings窗口中的Points部分显示。

第三步　在Settings窗口中的Radius部分的Radius栏中输入2e-3，设定圆角半径，如图2-138所示。

第四步　单击Build Selected，完成几何结构倒圆角，如图2-139所示。

（12）添加拉伸2并合并对象

第一步　右击Model Builder窗口中的Geometry 1选择Extrude。

第二步　在Settings窗口中的Distances from Work Plane所对应的方框中输入拉伸距离4e-3。

第三步　单击Build Selected，完成几何结构拉伸。

第四步　在Model Builder窗口，右击Geometry 1，选择Boolean Operations菜单里的Union命令。

第五步　在Graphics窗口选择物体uni3和ext2，并添加到Settings窗口中的Input objects所对应的部分。

第六步　单击Build Selected，完成实体对象并集操作，如图2-140所示。

（13）创建一个工作面和一个正方形

第一步　右击Model Builder窗口中的Geometry 1，在弹出的菜单中选择Work Plane选项，创建二维工作面。

第二步　在Settings窗口中的Work Plane部分z-coordinate所对应的方框中输入4e-3。

第三步　在Settings窗口中的Work Plane部分3D projection列表中选择Entire 3D geometry。

第四步　单击Build Selected，完成工作面的创建，如图2-141所示。

第五步　在Model Builder窗口中，右击Work Plane 3里的Geometry，在弹出的菜单中选择Square选项。

第六步　在Settings窗口中的Size部分的Side length栏中输入正方形的边长L2。

第七步　单击Build Selected，完成几何结构创建，如图2-142所示。

（14）添加阵列

第一步　在Model Builder窗口，右击Work Plane 3里的Geometry选择Transforms菜单里的Array。

第二步　在Graphics窗口选择需要阵列的对象sq1，被选中的对象在Settings窗口中的Input objects部分显示。

第三步　在Size部分的x栏中输入3，y栏中输入3，指定x、y方向阵列数量。

第四步　在Displacement部分的x栏中输入1e-2-L2/2，y栏中输入1e-2-L2/2，指定x、y方向阵列距离，如图2-143所示。

第五步　单击Build Selected，完成几何结构阵列，如图2-144所示。

（15）添加拉伸3并合并对象

第一步　右击Model Builder窗口中的Geometry 1选择Extrude。

第二步　在Settings窗口中的Distances from Work Plane所对应的方框中输入拉伸距离L1。

第三步　单击Build Selected，完成几何结构拉伸。

第四步　在Model Builder窗口，右击Geometry 1，选择Boolean Operations菜单里的Union命令。

第五步　在Graphics窗口选择所有对象，并添加到Settings窗口中的Input objects所对应的部分。

第六步　单击Build All，完成实体对象并集操作，如图2-145所示。