COMSOL学习1

【本人原载于CSDN，发现仿真技术邻更适合，遂搬运过来】

打算记录一下学习comsol的过程，学习内容是官方案例、复现论文和其他自己想到的模型，分享一些收获方便大家，记下一些疑惑日后解决。

最近在复现一篇博士学位论文《接地网频域性能及杆塔接地极冲击特性的数值分析及试验研究》，自己读硕士研究生的时候尝试复现，只做出了一个不完全的冲击接地模型的山寨版。全文的仿真模型主要有低频、高频和冲击接地三种。

一、冲击：难点在材料参数（土壤电阻率）高度非线性，而边界条件（冲击电流）又是个时变的，仿真周期只有20us。

第一次尝试：把所有条件机械的堆上，算了约3天，不会报错，但是进度条在某个地方就不动了；

第二次尝试：把材料参数（土壤电阻率）突变点的过渡区间调大一些，就能算出来了，但是大冲击电流时计算结果会偏差较大；

第三次尝试：恰好最近对流体计算有些兴趣，学了动网格技术，就用上了。具体是把靠近接地体的土壤域设置为动网格，每个时间步都重新进行剖分。为加快计算速度，没做三维的，做了一个二维轴对称的垂直接地体模型，与文中结果基本一致，但在三维计算水平接地体时，仍然是进度条卡住。

二、频域：电感效应和趋肤效应不好做，电感效应要涉及到磁场，趋肤效应文中用了阻抗边界条件。

第一种模型：使用磁场(mf)，但是将整个域设置为磁场后，线圈入口设置为接地体顶端，而不知道磁场从哪里抽出，即不知道线圈的出口在哪里，放弃；

第二种模型：使用磁场和电场(mef)，在磁绝缘节点下加终端和接地，接地体顶端加激励，模型边界(近似无穷远)加接地，计算此模型进度条易卡住，收敛性跟几何、剖分都有关系，但计算出来的结果趋势正确；

第三种模型：尝试使用文中提及的阻抗边界条件减少剖分量、增加收敛性，但是阻抗边界只能加在整个模型的边界上。于是把接地体做差集扣去，成功的加上了阻抗边界，但是因为接地体没了没法加激励，放弃。

总结：或许作者是严谨起见，这篇博士论文很多数学推导，很多都看不懂，单纯复现也许不需要这么深的功底。山寨的垂直接地极冲击模型较准确，水平和复杂接地体做不出来；山寨的高频模型只能做到简单几何、趋势正确，其他失败。