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登錄sub-modeling的案例
Adams子模型建模的應(yīng)用
原本的命名機(jī)制如下所示:
.Model_Name.Part_Name.Marker_Name
上述長(zhǎng)命名機(jī)制,從根上開始分別為模型名稱,部件級(jí)元素名稱和標(biāo)記點(diǎn)級(jí)元素名稱,轉(zhuǎn)變?yōu)榱巳缦滤荆? .Model_Name.Sub_Model_Name.Part_Name.Marker_Name
在Adams的模型名稱代碼中添加了子模型的允許形式。模型名稱可以分多層,但是前提需要上一級(jí)的模型已經(jīng)存在,否則會(huì)將總體模型名稱當(dāng)作字符串對(duì)待。如下所示:
子模型功能應(yīng)用
按照前述模型創(chuàng)建的功能進(jìn)行
三個(gè)子模性的定義,以及一個(gè)總裝模型定義,要點(diǎn)在于命名規(guī)則要求,長(zhǎng)命名模型各層級(jí)要素名稱時(shí),其名稱前面的部分已經(jīng)存在,比如進(jìn)行子模型名稱定義,前面的模型名稱已經(jīng)存在即可。如下所示:
上述四幅圖分別為三個(gè)子模型,最后一幅圖為三個(gè)子模型裝配后的狀態(tài),通過圖片左上角的名稱可以查看,并通過網(wǎng)格面交叉白線對(duì)比各自在空間中的位置。
在Adams/View中進(jìn)行操作時(shí),當(dāng)每一個(gè)子模型創(chuàng)建好時(shí),相應(yīng)的內(nèi)容同步出現(xiàn)在總裝模型中。每個(gè)子模型的創(chuàng)建按照常規(guī)的Adams/View模型創(chuàng)建流程即可。為了說明問題,可以將.MODEL_1.haibao.aaaa繼續(xù)創(chuàng)建出來,這樣總裝模型也會(huì)自動(dòng)加載aaaa模型內(nèi)容,可以看到Adams子模型功能可以實(shí)現(xiàn)多層子模型的嵌套應(yīng)用,并且在模型樹中可以看到有Sub Models項(xiàng)的出現(xiàn)。如下所示模型樹結(jié)構(gòu):
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),可以借助CMD文件進(jìn)行各個(gè)子模型的存儲(chǔ),方便團(tuán)隊(duì)內(nèi)各個(gè)成員的獨(dú)立工作。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | Adams子模型建模的應(yīng)用
原本的命名機(jī)制如下所示:
.Model_Name.Part_Name.Marker_Name
上述長(zhǎng)命名機(jī)制,從根上開始分別為模型名稱,部件級(jí)元素名稱和標(biāo)記點(diǎn)級(jí)元素名稱,轉(zhuǎn)變?yōu)榱巳缦滤荆?.Model_Name.Sub_Model_Name.Part_Name.Marker_Name
在Adams的模型名稱代碼中添加了子模型的允許形式。模型名稱可以分多層,但是前提需要上一級(jí)的模型已經(jīng)存在,否則會(huì)將總體模型名稱當(dāng)作字符串對(duì)待。
設(shè)計(jì)仿真 | Adams子模型建模的應(yīng)用
原本的命名機(jī)制如下所示:
.Model_Name.Part_Name.Marker_Name
上述長(zhǎng)命名機(jī)制,從根上開始分別為模型名稱,部件級(jí)元素名稱和標(biāo)記點(diǎn)級(jí)元素名稱,轉(zhuǎn)變?yōu)榱巳缦滤荆?.Model_Name.Sub_Model_Name.Part_Name.Marker_Name
在Adams的模型名稱代碼中添加了子模型的允許形式。模型名稱可以分多層,但是前提需要上一級(jí)的模型已經(jīng)存在,否則會(huì)將總體模型名稱當(dāng)作字符串對(duì)待。
FLUENT多相流高級(jí)培訓(xùn)
Governing Equations of Fluid Mechanics流體力學(xué)控制方程
2.1 Particle motion description in Lagrange frame 拉格朗日框架粒子運(yùn)動(dòng)學(xué)描述
2.2 Particle field description in Euler frame 歐拉框架粒子場(chǎng)描述
3 physical charater of multiphase flow 多相流物理特征
4、Guide of Multiphase model application in FLUENT FLUENT多相流模型應(yīng)用引導(dǎo)
[p=25, null, left]
[p=25, null, left]第二章 DPM 模型
1. Introduction to DPM model DPM模型簡(jiǎn)介
2. particle charater 粒子特征
3. the method of computing particle track 粒子軌跡計(jì)算方法
4. turbulence model 湍流模型
5. Boundary condition 邊界條件
6. interaction of fluid and particle 流體與顆粒的耦合
7. Droplet collosion and breakup 液滴并聚與破碎簡(jiǎn)介
8. other sub model 其他子模型簡(jiǎn)介
9. Case Studies算例學(xué)習(xí)
水力旋流器顆粒分級(jí)的模擬
[p=25, null, left]
[p=25, null, left]第三章 VOF 模型
1.
展開 
Lumerical案例 | OLED顯示中的反射式偏振片
[5]stackrt - Script command
https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034406254-stackrt-Script-command
[6]Lumerical Sub-Wavelength Model plugin: Introduction and Data Generation
https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/8597760630163-Lumerical-Sub-Wavelength-Model-plugin-Introduction-and-Data-Generation
[7]High-Resolution OLED Modeling with 2D Spatially Varying RGB Intensity
https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/42149437466643-High-Resolution-OLED-Modeling-with-2D-Spatially-Varying-RGB-Intensity
展開 Lumerical 次波長(zhǎng)數(shù)據(jù)模型與幾何光學(xué)聯(lián)合仿真
01 說明
Lumerical 次波長(zhǎng)模型(Lumerical Sub-Wavelength Model,LSWM)的輸出可用于Ansys Speos或Zemax OpticStudio中。仿真流程是:在Lumerical 對(duì)具有平面疊層和/或周期圖案的納米尺度結(jié)構(gòu)建模并求解后,將結(jié)果輸出作為光學(xué)表面屬性,用于幾何光學(xué)模型中仿真。這些結(jié)構(gòu)的典型例子是涂層和衍射光柵,其特征尺寸與光的波長(zhǎng)相當(dāng)或更小。描述表面散射的數(shù)據(jù)以JSON文件格式儲(chǔ)存,并作為表面屬性加載到Speos或Zemax OpticStudio中。
本文主要說明如何使用Lumerical求解器從仿真中提取散射數(shù)據(jù)。
有關(guān)如何在 Speos 中使用 LSWM 的數(shù)據(jù),請(qǐng)參閱 Lumerical Sub-wavelength Model: Usage in Speos: https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/13240235894035;
有關(guān)如何在Zemax OpticStudio中使用LSWM的信息,請(qǐng)參閱如何將光柵數(shù)據(jù)從Lumerical加載到OpticStudio: https://support.zemax.com/hc/en-us/articles/13014247652115。
02 介紹
LSWM主要使用在Lumerical 中FDTD、RCWA及STACK三種不同的求解器,可以針對(duì)涂層或衍射光柵模擬,并將表面的屬性保存在JSON文件中。
展開 Lumerical 表面浮雕光柵仿真設(shè)計(jì)
光柵的幾何結(jié)構(gòu)經(jīng)過優(yōu)化將垂直入射光引導(dǎo)至光柵的-1級(jí)中,然后將光柵特性導(dǎo)出為L(zhǎng)umerical 亞波長(zhǎng)模型(LSWM, Lumerical Sub-Wavelength Model) JSON格式,以便在Speos中對(duì)該SRG進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)模擬(參見Zemax Lumerical Speos 聯(lián)合實(shí)現(xiàn)衍射光波導(dǎo)AR系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真)。
02 綜述
SRG所設(shè)計(jì)的幾何參數(shù)為其傾斜角度、填充因子和高度,如下圖所示:
光柵和襯底的折射率為1.8,光柵被空氣包圍,周期為393nm。光柵將被優(yōu)化為將550nm波長(zhǎng)的光傳輸?shù)焦鈻诺?1級(jí)。我們將使用RCWA求解器來定義仿真參數(shù)并運(yùn)行和優(yōu)化仿真。
步驟1:內(nèi)耦合光柵的優(yōu)化
該步驟將使用Lumerical內(nèi)置的粒子群優(yōu)化(PSO)算法對(duì)SRG的傾斜角、填充因子和光柵高度進(jìn)行了優(yōu)化,以最大限度地將550nm波長(zhǎng)的S偏振傳輸?shù)?1光柵級(jí)。
初始設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果顯示大約56%垂直入射的S偏振光被傳輸?shù)焦鈻诺?1級(jí)。然后將使用軟件的優(yōu)化功能優(yōu)化光柵幾何結(jié)構(gòu)以提升該數(shù)值。“optimization”對(duì)象包括SRG的傾斜角度、填充因子和光柵高度,傳輸?shù)絊偏振的光柵-1級(jí)的能量被用作品質(zhì)因數(shù)(FOM)。設(shè)定如下所示:
優(yōu)化后的幾何結(jié)構(gòu)中光柵-1級(jí)的衍射效率約為94.7%。需要注意的是,這種類型的光柵的FOM[1]可以具有多個(gè)局部最大值。雖然內(nèi)置的PSO工具是一種方便的快速優(yōu)化方法,但可以使用更先進(jìn)的優(yōu)化方法來充分探索參數(shù)空間。
步驟2:完整表征和數(shù)據(jù)導(dǎo)出
光柵優(yōu)化是利用來自光柵上方的垂直入射光來進(jìn)行。然而,一旦選定了優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu),就必須針對(duì)光線追跡仿真中預(yù)期的入射角范圍以及前后方向計(jì)算完整的光柵特性。
展開 Ansys Lumerical | 用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的表面浮雕光柵
然后我們將光柵特性導(dǎo)出為 Lumerical Sub-Wavelength Model (LSWM) JSON 格式,以便在 Speos 的系統(tǒng)級(jí)仿真中對(duì) SRG 進(jìn)行建模(請(qǐng)參閱 "Augmented Reality Optical System”)
概述
SRG 幾何圖形根據(jù)其傾斜角度、填充因子和高度進(jìn)行參數(shù)化,如下所示:
光柵和基板的折射率為1.8。光柵被空氣包圍。周期固定在 393 nm。
對(duì)光柵進(jìn)行優(yōu)化,以將波長(zhǎng)為 550 nm 的光傳輸?shù)?-1 光柵階次。RCWA 求解器用于SRG的優(yōu)化和完整的特性描述,具體包含定義仿真參數(shù)和運(yùn)行仿真這兩個(gè)步驟。
第 1 步:耦合光柵的優(yōu)化
使用內(nèi)置的粒子群優(yōu)化(PSO)實(shí)用程序,優(yōu)化SRG的傾斜角、填充因子和光柵高度,以最大限度地提高在法向入射時(shí) 550 nm波長(zhǎng)下S偏振的透射率。
第 2 步:完整特性描述和數(shù)據(jù)導(dǎo)出
光柵優(yōu)化是使用來自光柵上方的正常入射光進(jìn)行的。但是,一旦選擇了優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu),就必須針對(duì)光線追蹤仿真中預(yù)期的入射角范圍以及前進(jìn)和后退方向計(jì)算完整的光柵特性。然后將結(jié)果導(dǎo)出到一個(gè) JSON 文件,該文件可以使用腳本在 Speos 或 Zemax 中使用。
運(yùn)行和結(jié)果
第 1 步:優(yōu)化 SRG 幾何結(jié)構(gòu)
1.打開并運(yùn)行模擬文件 ar_srg.fsp 。
2.右鍵單擊“grating_orders”結(jié)果,然后選擇“ 新建可視化工具 >可視化 ”。
3.單擊并拖動(dòng)繪圖以放大“Ts_grating”結(jié)果(綠線)。
這些結(jié)果表明,初始設(shè)計(jì)將大約56%的正常入射S偏振光引導(dǎo)到-1光柵階次。現(xiàn)在,我們將使用優(yōu)化實(shí)用程序優(yōu)化 光柵幾何結(jié)構(gòu)以增加此值。
5.在“優(yōu)化和掃描”窗口中運(yùn)行優(yōu)化對(duì)象“optimization”。
展開 Ansys Zemax | 如何將光柵數(shù)據(jù)從Lumerical導(dǎo)入至OpticStudio(下)
接下來的3個(gè)示例(2-4)演示了文章Speos Lumerical Sub-wavelength Model中提供的同樣的json示例。最后4個(gè)示例(5-8)模擬了CMOS背向衍射效應(yīng)。該系統(tǒng)包含一個(gè)手機(jī)鏡頭模型和一個(gè)衍射表面,該表面讀取一個(gè)json文件,用于模擬CMOS傳感器上的背向衍射效應(yīng)。
1. Simple_period_4um-2023R1.zar
在此示例中,請(qǐng)?zhí)貏e檢查我們對(duì)光源使用的波長(zhǎng)是否與.json文件中定義的波長(zhǎng)相同。此外,衍射面兩側(cè)的折射率也應(yīng)與.json文件中定義的相同。
2. triangular_lattice_reflector.zar
在此示例中,json文件加載到了物體2衍射光柵的表面1上。
由于我們將光源設(shè)置為寬帶波長(zhǎng),因此可以看到衍射光柵引起的“彩虹”。
3. grating1D_x.zar
此示例與上一個(gè)示例類似。唯一的區(qū)別是我們將json文件替換為一維光柵示例。
4. FDTD_1D_diffraction_grating_export.zar
在此示例中,我們?cè)诓A桨迳戏胖昧艘粋€(gè)圓形光柵。準(zhǔn)直光束入射到該光柵上,光柵將光線衍射到一個(gè)滿足全反射條件的大角度,然后衍射光線在玻璃平板內(nèi)傳播。這展現(xiàn)了關(guān)于AR光波導(dǎo)如何工作的非常基本的概念。
值得一提的是此示例的設(shè)置。如下所示,物體2和3重疊。根據(jù)嵌套規(guī)則,重疊部分的表面屬性將由編輯器中物體編號(hào)較大的物體決定。在此示例中,此重疊部分的表面屬性將由物體3的表面1決定,提供衍射功能。
另外值得一提的是,我們之所以這樣建立系統(tǒng),是因?yàn)樽鴺?biāo)系統(tǒng)。
展開 Ansys Zemax OpticStudio 2023 R1 版本說明
用戶可以在此處找到有關(guān)如何導(dǎo)出此JSON文件的更多詳細(xì)信息:Speos Lumerical Sub-wavelength Model。用戶還可以在此處找到有關(guān)使用此DLL將JSON文件導(dǎo)入OpticStudio的更多信息:“How to load grating data from Lumerical into OpticStudio” Knowledgebase (zemax.com) 。
1.3 復(fù)合表面(支持于所有版本)
針對(duì)任何物理表面可進(jìn)行表面不規(guī)則度的公差分析。
全新復(fù)合表面功能使您能夠輕松地在序列模式下創(chuàng)建復(fù)雜的表面幾何體,該方法將使用真實(shí)矢高來表征任何表面類型的光學(xué)元件,允許將任何表面矢高信息添加到基底表面矢高中。任何數(shù)量的復(fù)合表面都可以堆疊在一起,所有矢高都將相加到基底表面中。
這種先進(jìn)的功能使OpticStudio具備了多項(xiàng)新功能,包括能夠直接公差分析任何基于表面矢高的表面不規(guī)則度,無需任何其他折中方案。這使得在OpticStudio的序列模式下,可以直接使用TEZI操作數(shù)對(duì)所有基于矢高的表面啟用了表面不規(guī)則度公差分析。
1.4 非序列單光線追跡(支持于所有版本)
支持對(duì)于
NSC 光學(xué)系統(tǒng)中特定光線的分析和可視化,用于研究這部分光線的傳播。
新的“單光線追跡”使您能夠在不影響原始系統(tǒng)的情況下以非順序模式追跡單獨(dú)的光線。NSC單光線追跡能夠逐光線進(jìn)行分析和可視化,以研究非序列光學(xué)系統(tǒng)中的光線傳播。這對(duì)于理解以非序列模式建模的復(fù)雜成像系統(tǒng)的行為非常重要,例如AR系統(tǒng)中使用的出瞳擴(kuò)展等。
1.5 NSC 幾何 MTF(支持于全部版本)
計(jì)算非序列模式探測(cè)器上的幾何
MTF。
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