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Ansys Zemax / Ansys Speos | 如何使用Ansys光學(xué)解決方案設(shè)計(jì)和分析 HUD系統(tǒng)
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本例使用默認(rèn)的Ansys插件計(jì)算HOA指標(biāo)。
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展開 如何在ANSYS Workbench中使用ABAQUS求解器
環(huán)境變量
PATH里面很多程序的路徑,想使用的
Abaqus版本要靠前,
ANSYS WORKBENCH應(yīng)該是從前往后找的。
四、再試試行不行
版本匹配的Abaqus軟件安裝完了,
PATH環(huán)境變量也配置好了,我們?cè)僭囋? Static structural (ABAQUS)模塊,操作上和
Static structural沒什么區(qū)別。
順利算出結(jié)果,成功!
完結(jié)
文章來源: ANSYS學(xué)習(xí)分享網(wǎng)
Ansys Zemax | 如何使用 ISO 元件制圖工具
OpticStudio 高級(jí)版和專業(yè)版中的直徑與 ISO 元件制圖中直徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
有效直徑 = 鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中凈口徑 ( Clear Semi-Diameter )或半直徑 ( Semi-Diameter ) 值的兩倍
直徑 = 鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中凈口徑或半直徑+延伸區(qū) ( Chip Zone) 值的兩倍
直徑(平的) = 鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中機(jī)械半直徑 ( Mechanical Semi Diameter ) 值的兩倍
如果使用 ISO 元件制圖繪制單透鏡或雙膠合透鏡,將會(huì)出現(xiàn)每個(gè)元件的“材料 ( Material )”選項(xiàng)卡。這個(gè)選項(xiàng)卡包括的材料屬性:玻璃的名稱、折射率、阿貝數(shù)、厚度、應(yīng)力雙折射 ( Stress Birefringence )、氣泡度 ( Bubbles )、各向異性 ( Inhomogeneity )和其它材料規(guī)格。
有關(guān) ISO 元件制圖中使用的 ISO 10110 符號(hào)和制圖代碼的詳細(xì)說明,可以聯(lián)系工作人員,也可以通過點(diǎn)擊:公差 ( Tolerance ) 選項(xiàng)卡>加工圖紙與數(shù)據(jù) ( Manufacturing Drawings and Data )組> ISO 元件制圖 ( ISO Element Drawing ) 查看。注意,對(duì)于單透鏡元件,OpticStudio 將生成 XML 文件輸出,以便于共享 ISO 10110 數(shù)據(jù)。XML 輸出可以在 ISO 元件制圖窗口底部的“XML”選項(xiàng)卡看到。
在 XML 輸出中,元件和屬性是根據(jù) ISO 元件制圖設(shè)置對(duì)話框和鏡頭文件的其他數(shù)據(jù)中輸入的值來填充的。可以使用常規(guī)選項(xiàng)卡的“另存為 ( Save As )”按鈕將 XML 輸出數(shù)據(jù)保存到文件中。
展開 Ansys Zemax | 如何使用模型玻璃
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概述
本文說明了在 OpticStudio 中使用模型玻璃的方式和條件。本文還介紹了模型玻璃背后的數(shù)學(xué)原理并演示了模型玻璃的準(zhǔn)確性。
使用模型玻璃求解
通過鏡頭數(shù)據(jù)編輯器 (LDE) 中的“材料 (Material)”欄將模型玻璃作為求解類型輸入到 OpticStudio 中。要激活玻璃求解對(duì)話框,請(qǐng)點(diǎn)擊相應(yīng)“材料 (Matrial)”單元格右側(cè)的小單元格。
在可用的玻璃求解中,從下拉菜單中選擇“求解類型:模型 (Solve Type:Model)”。
模型玻璃支持三種不同參數(shù):折射率 Nd、阿貝數(shù) Vd 和 dPgF (ΔPg,F),每個(gè)參數(shù)都可用于使其折射屬性接近所選玻璃(我們將在本文后面內(nèi)容詳細(xì)地討論此近似方法)。請(qǐng)注意,其中每個(gè)參數(shù)都包含“變量 (Vary)”復(fù)選框。勾選此框后,所需的參數(shù)可用作變量進(jìn)行優(yōu)化。OpticStudio 能夠優(yōu)化這些參數(shù),同時(shí)將參數(shù)值約束或?qū)⒂?jì)算的折射率值近似于可用的玻璃。本文未涉及此優(yōu)化方法的詳細(xì)信息,您可以添加工作人員了解更多內(nèi)容。
需著重注意的是,模型玻璃為近似方法,您在使用 OpticStudio 中的模型玻璃功能之前應(yīng)注意一些細(xì)微之處,包括:
OpticStudio 使用什么定義來近似模型玻璃
這些近似方法的準(zhǔn)確性究竟如何
何時(shí)使用和不使用模型玻璃方法
模型玻璃背后的數(shù)學(xué)原理
OpticStudio 通過使用 d 光的折射率 Nd(0.5875618 μm)、阿貝數(shù) (Vd) 以及描述部分色散與已知“標(biāo)準(zhǔn)線”的偏差項(xiàng) (ΔPg,F) ,將玻璃的色散理想化,從而計(jì)算模型玻璃的折射率。
最后一項(xiàng) ΔPg,F 對(duì)于 OpticStudio 中的模型玻璃的設(shè)定非常重要。
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Ansys Zemax | 如何使用瓊斯矩陣表面
這篇文章通過幾個(gè)示例介紹了如何使用瓊斯矩陣。
介紹
光線追跡程序一般只考慮光線的幾何屬性(位置、方向和相位)。光線傳播到一個(gè)表面時(shí)的全部信息可由坐標(biāo)、方向余弦(光線與局部坐標(biāo)軸的夾角)和相位(光線的光程及光程差)表示。
在兩種介質(zhì)的分界處(例如玻璃和空氣),光線的折射遵循斯涅耳定律 (Snell`s Law) 。通常情況下,那些在交界處發(fā)生的不影響光線方向的效應(yīng)會(huì)被忽略。這些效應(yīng)包括與入射角相關(guān)的電場(chǎng)振幅和相位的變化、兩種介質(zhì)的材料屬性以及交界處的光學(xué)鍍膜帶來的影響。
偏振分析是基于傳統(tǒng)光線追跡的擴(kuò)展功能,它會(huì)考慮光線傳播穿過系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的反射和吸收損耗,(包括光學(xué)鍍膜的影響)。
OpticStudio有完善的分析能力可以分析幾乎任意光學(xué)膜層及雙折射介質(zhì)。但是當(dāng)缺少實(shí)際數(shù)據(jù)支撐時(shí),我們也可以使用一些簡(jiǎn)單的模型。例如,OpticStudio支持在沒有實(shí)際數(shù)據(jù)的情況下,使用理想 (IDEAL) 或表格 (TABLE) 類型的鍍膜進(jìn)行建模。與之類似的是,我們也可以使用瓊斯矩陣,理想的描述偏振器件,例如起偏器等。該方法不需要對(duì)偏振器件進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)際建模,并且這是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的“黑盒”系統(tǒng),可以有效的模擬一些偏振現(xiàn)象。
瓊斯矩陣
電場(chǎng)的振幅和偏振態(tài)可由向量E表示,它包含三個(gè)分量 {Ex, Ey, Ez} 且各分量均為復(fù)數(shù)。光線傳播的方向向量由k表示,它也包含三個(gè)分量 {l, m, n},其中l(wèi), m, n為光線在x, y, z方向上的方向余弦。電場(chǎng)向量E必須垂直于方向向量k,因此:
因此可以推斷出:
任意兩種介質(zhì)的分界面都會(huì)對(duì)光的偏振產(chǎn)生影響,OpticStudio可以對(duì)這些影響進(jìn)行詳細(xì)的模擬,也可以建立理想化的偏振模型來模擬通用的偏振器件。在序列模式下,該模型表示為“瓊斯矩陣”表面;在非序列模式下該模型表示為“瓊斯矩陣”物體。
展開 Ansys Zemax | 如何使用 OpticStudio 進(jìn)行雜散光分析
本文演示了在非序列模式下使用過濾字符串功能的雜散光分析技術(shù),以及支持特性。
下載
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簡(jiǎn)介
在進(jìn)行雜散光分析時(shí),光學(xué)設(shè)計(jì)工程師可能會(huì)問以下問題:
從各種光學(xué)或機(jī)械表面反射產(chǎn)生的鬼影影響有多大?
反射超過四次的光線能傳遞多少能量?
隔板在限制探測(cè)器雜散光方面有多有效?
這些問題中的每一個(gè),以及更多的其他問題,都可以在OpticStudio中使用過濾字符串來回答。
在本文中,我們將演示如何使用分類器字符串來分析和描述具有特定光學(xué)特性的光線,方法是評(píng)估卡塞格林型望遠(yuǎn)鏡在觀測(cè)遙遠(yuǎn)恒星時(shí)污染探測(cè)器的月光量。
什么是過濾字符串?
過濾字符串代表了每條光線在顯示(在布局圖或探測(cè)器查看器上)或在光線數(shù)據(jù)庫(kù)查看器中報(bào)告之前必須通過的特定測(cè)試的方法。過濾字符串可以用來對(duì)雜散光進(jìn)行全面的光-機(jī)械評(píng)估,因?yàn)镺pticStudio將考慮光學(xué)的部分反射,機(jī)械組件的反射,以及光學(xué)和力學(xué)的散射。
過濾字符串的語(yǔ)句包含標(biāo)志之間的邏輯運(yùn)算,用來顯示光線中的某線段是否與 NSC 組中的物體相交、錯(cuò)過、反射、折射、散射,衍射或鬼像反射。在OpticStudio幫助文件的“the Filter String”一節(jié)中可以找到可用的過濾字符串標(biāo)志和討論的完整列表。
系統(tǒng)輪廓和初始光線追跡
想象一下在滿月時(shí)用望遠(yuǎn)鏡觀察一顆恒星。一些來自月球的光,盡管離軸(這里的軸被描述為從恒星到望遠(yuǎn)鏡筒頂點(diǎn)的距離),但仍能到達(dá)望遠(yuǎn)鏡的探測(cè)平面(相機(jī))。我們需要準(zhǔn)確地確定有多少來自月球的雜散光到達(dá)探測(cè)器。
使用下面的純粹非序列的OpticStudio鏡頭文件模擬這個(gè)場(chǎng)景。
展開 Ansys Zemax | 如何使用瓊斯矩陣表面
這篇文章通過幾個(gè)示例介紹了如何使用瓊斯矩陣。
介紹
光線追跡程序一般只考慮光線的幾何屬性(位置、方向和相位)。光線傳播到一個(gè)表面時(shí)的全部信息可由坐標(biāo)、方向余弦(光線與局部坐標(biāo)軸的夾角)和相位(光線的光程及光程差)表示。
在兩種介質(zhì)的分界處(例如玻璃和空氣),光線的折射遵循斯涅耳定律 (Snell`s Law) 。通常情況下,那些在交界處發(fā)生的不影響光線方向的效應(yīng)會(huì)被忽略。這些效應(yīng)包括與入射角相關(guān)的電場(chǎng)振幅和相位的變化、兩種介質(zhì)的材料屬性以及交界處的光學(xué)鍍膜帶來的影響。
偏振分析是基于傳統(tǒng)光線追跡的擴(kuò)展功能,它會(huì)考慮光線傳播穿過系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的反射和吸收損耗,(包括光學(xué)鍍膜的影響)。
OpticStudio有完善的分析能力可以分析幾乎任意光學(xué)膜層及雙折射介質(zhì)。但是當(dāng)缺少實(shí)際數(shù)據(jù)支撐時(shí),我們也可以使用一些簡(jiǎn)單的模型。例如,OpticStudio支持在沒有實(shí)際數(shù)據(jù)的情況下,使用理想 (IDEAL) 或表格 (TABLE) 類型的鍍膜進(jìn)行建模。與之類似的是,我們也可以使用瓊斯矩陣,理想的描述偏振器件,例如起偏器等。該方法不需要對(duì)偏振器件進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)際建模,并且這是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的“黑盒”系統(tǒng),可以有效的模擬一些偏振現(xiàn)象。
瓊斯矩陣
電場(chǎng)的振幅和偏振態(tài)可由向量E表示,它包含三個(gè)分量 {Ex, Ey, Ez} 且各分量均為復(fù)數(shù)。光線傳播的方向向量由k表示,它也包含三個(gè)分量 {l, m, n},其中l(wèi), m, n為光線在x, y, z方向上的方向余弦。
展開 Ansys Zemax | 如何使用坐標(biāo)返回功能
概述
這篇文章簡(jiǎn)單介紹了如何使用OpticStudio中的坐標(biāo)返回(Coordinate Return)功能。坐標(biāo)返回功能可以非常方便的使系統(tǒng)坐標(biāo)自動(dòng)返回到目標(biāo)表面處。(聯(lián)系我們獲取文章附件)
介紹
在OpticStudio的序列模式中,我們經(jīng)常會(huì)使用坐標(biāo)間斷(Coordinate Break)面,在當(dāng)前坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上定義一個(gè)新的系統(tǒng)坐標(biāo)。并且這類表面可以使光學(xué)表面在局部坐標(biāo)系中產(chǎn)生傾斜和偏心。坐標(biāo)間斷面具有很強(qiáng)的靈活性,它可以幫助您在設(shè)計(jì)中進(jìn)行表面或零件的傾斜和偏心。
但是,當(dāng)我們的系統(tǒng)中存在許多復(fù)雜的坐標(biāo)傾斜/偏心的坐標(biāo)間斷面嵌套在一起時(shí),想要復(fù)原系統(tǒng)坐標(biāo)(將坐標(biāo)軸恢復(fù)與至之前某一表面相同)是很困難的。OpticStudio中的坐標(biāo)返回功能可以極大的簡(jiǎn)化這一過程。
坐標(biāo)返回功能只能在坐標(biāo)間斷面這一面型的表面屬性中使用,您可以在坐標(biāo)間斷面的表面屬性中的傾斜/偏心選項(xiàng)卡中找到這一功能:
使用坐標(biāo)返回功能非常簡(jiǎn)單。您只需要選擇坐標(biāo)返回的類型和想要返回的表面即可輕松完成。如果您選擇“無(None)”則會(huì)關(guān)閉坐標(biāo)返回功能,除此之外你可以選擇以下三種模式進(jìn)行坐標(biāo)返回:
僅方向(Orientation Only):在這種情況下,系統(tǒng)只改變繞X,Y,Z軸的傾斜量來使系統(tǒng)坐標(biāo)軸方向與所定義表面坐標(biāo)軸方向一致。
XY方向(Orientation XY):在這種情況下,系統(tǒng)會(huì)改變繞X,Y,Z軸的傾斜量和X,Y方向上的偏移量來使坐標(biāo)軸與所定義表面坐標(biāo)軸方向一致并且表面頂點(diǎn)的XY坐標(biāo)一致。但該選項(xiàng)不會(huì)改變坐標(biāo)間斷面的Z軸位置。
XYZ方向(Orientation XYZ):該選項(xiàng)和“XY方向”一致,但同時(shí)會(huì)使Z軸坐標(biāo)返回至所定義表面的頂點(diǎn)位置。
展開 Ansys Zemax|如何使用 Jones Matrix 表面
注意: Analyze...Polarization 中的所有分析功能均有 Settings 的選項(xiàng),提供使用者直接輸入入射光的偏振態(tài)。但假如在其他情況下,使用具有’偏振使用(Use Polarization)’選項(xiàng),卻又無法直接鍵入光線偏振態(tài)的分析功能時(shí)(像是Huygens PSF),我們需要透過System Explorer...Polarization更改全域的偏振態(tài)設(shè)定。注意: Analyze...Polarization 中的所有分析功能均有 Settings 的選項(xiàng),提供使用者直接輸入入射光的偏振態(tài)。但假如在其他情況下,使用具有’偏振使用 (Use Polarization) ’選項(xiàng),卻又無法直接鍵入光線的偏振態(tài)的分析功能時(shí)(像是 Huygens PSF),我們需要透過 System Explorer... Polarization 更改全域的偏振態(tài)設(shè)定。
展開 Ansys Zemax | 如何使用漸暈系數(shù)
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本文介紹了在具有固定孔徑的系統(tǒng)建模中如何使用漸暈系數(shù)。漸暈系數(shù)可用于確定穿過無遮攔系統(tǒng)的光束的尺寸和形狀。結(jié)合漸暈系數(shù)也可實(shí)現(xiàn)此類系統(tǒng)的高效優(yōu)化機(jī)制。
簡(jiǎn)介
漸暈現(xiàn)象描述的是圖像的亮度在其邊緣相對(duì)于其中心降低的效應(yīng)。
入射光束的漸暈現(xiàn)象一般由表面孔徑導(dǎo)致。它可能是設(shè)計(jì)師為限制像差而故意為之,也可能是系統(tǒng)中光束超過具有固定尺寸的光學(xué)組件所致的無意后果。
在OpticStudio中,您可以使用四個(gè)比例系數(shù)和正切角對(duì)此效應(yīng)進(jìn)行建模:VCX、VCY、VDX、VDY和TAN。
本文中給出了如何手動(dòng)和自動(dòng)設(shè)定漸暈系數(shù)的示例。本文還給出了一個(gè)展示漸暈系數(shù)主要作用的示例。
設(shè)置漸暈系數(shù)的值:手動(dòng)設(shè)置
原則上,用戶可以為漸暈系數(shù)指定任意一組值。此功能的用途之一是構(gòu)造進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的入射光束。
探究Vignetting example.ZMX文件中提供的單透鏡系統(tǒng)(可在本文開頭處下載此系統(tǒng)的文件)。在此系統(tǒng)中,直徑為 10 mm 的軸上圓形光束入射到透鏡上。光束的直徑由系統(tǒng)孔徑?jīng)Q定:
現(xiàn)在想像我們要讓尺寸為 8 x 6 mm 的橢圓光束入射到系統(tǒng)中,可以通過修改軸上視場(chǎng)點(diǎn)觀察到的光瞳的尺寸來實(shí)現(xiàn)。通過以下公式確定適當(dāng)?shù)臐u暈系數(shù) VDX 和 VDY:
和
其中P'x 和 P'y為按比例歸一化的光瞳坐標(biāo)。
您可以在“設(shè)置(Setup)>編輯器(Editors)>視場(chǎng)數(shù)據(jù)編輯器(Field Data Editor)”中指定漸暈系數(shù):
您可以在點(diǎn)列圖中觀察生成光束的形狀:
設(shè)置漸暈系數(shù)的值:自動(dòng)設(shè)置
如果我們不想自己指定漸暈系數(shù)該怎么辦?
展開 Ansys Zemax | 如何使用 ISO 元件制圖工具
由于該標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于光學(xué)制造行業(yè),因此該輸出圖紙非常適合在光學(xué)制造中使用。
ISO 元件制圖簡(jiǎn)介
本文將 ISO 元件制圖工具用于單透鏡。該工具的輸出是元件的截面圖,以及物理特性和公差的相關(guān)信息。本文附件中包含文中所使用的文件,該系統(tǒng)是焦距為75mm的單透鏡,且其公差已經(jīng)確定。
ISO 元件制圖位于公差 ( Tolerance ) 選項(xiàng)卡下的加工圖紙與數(shù)據(jù) ( Manufacturing Drawing and Data ) 部分。
首先,展開此工具的設(shè)置,并在常規(guī) ( General ) 選項(xiàng)卡中選擇要繪制的元件的起始面;然后,選擇元件類型:表面、單透鏡或雙膠合透鏡。在本例中,元件位于第二個(gè)表面,為單透鏡。
除了常規(guī)選項(xiàng)卡之外,請(qǐng)注意元件的每個(gè)表面(在本例中為左表面和右表面)將各有兩個(gè)選項(xiàng)卡,用戶可以輸入與 ISO 10110 制圖代碼3-4和5-6對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。“代碼3-4 ( Codes 3-4 )”包括曲率半徑 ( Radius )、圓錐系數(shù) ( Conic )、有效直徑 ( Effective Diameter )、直徑( Diameter )、直徑(平的)( Diameter ( flat ) )、膜層 ( Coating )、面形和中心公差 ( Form and Centering Errors )。“代碼5-6 ( Codes 5-6 )”包括瑕疵 ( Imperfections )、激光損傷閾值 ( Laser Damage )、質(zhì)地 ( Texture )、倒角 ( Chamfer ) 和其他表面規(guī)范。
展開 
Ansys Zemax | 如何使用 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)?/span>
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本文描述了如何使用 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)?chuàng)建常見的評(píng)價(jià)函數(shù)類型,以及創(chuàng)建用于匹配導(dǎo)入圖像文件的目標(biāo)能量分布評(píng)價(jià)函數(shù)。
簡(jiǎn)介
在非序列模式下優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)通常比在序列模式下的優(yōu)化更復(fù)雜、更耗時(shí)。下期我們將會(huì)為大家介紹非序列模式優(yōu)化系列文章的第二篇-《如何優(yōu)化非序列光學(xué)系統(tǒng)》,這篇文章描述了非序列優(yōu)化的基礎(chǔ),其中我們發(fā)現(xiàn)所有的非序列評(píng)價(jià)函數(shù)必須在計(jì)算性能目標(biāo)之前清除探測(cè)器和光線追跡。這個(gè)過程經(jīng)常是重復(fù)且容易出錯(cuò)的,通常通過 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)ё詣?dòng)實(shí)現(xiàn)。該向?qū)еС謩?chuàng)建常見類型的評(píng)價(jià)函數(shù),并創(chuàng)建用于匹配導(dǎo)入圖像文件的能量分布的相關(guān)評(píng)價(jià)函數(shù)。本文將詳細(xì)討論如何使用這兩種功能來輔助優(yōu)化。
非序列優(yōu)化向?qū)?許多非序列系統(tǒng)有著共同的性能目標(biāo),如光通量均勻性或最大光通量等。非序列優(yōu)化向?qū)峁┝艘环N快速創(chuàng)建由常用評(píng)價(jià)目標(biāo)組成的評(píng)價(jià)函數(shù)的工具。該工具可以在評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中通過 優(yōu)化 (Optimization) …優(yōu)化向?qū)?(Optimization Wizards) …優(yōu)化向?qū)?(Optimization Wizard) 設(shè)置。
您還可以通過單擊評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中的優(yōu)化向?qū)Ш筒僮鲾?shù) (Wizards and Operands) 來訪問優(yōu)化向?qū)Вㄗ⒁獯斯ぞ咴诨旌夏J较虏豢捎茫O旅娴拇翱谥性u(píng)價(jià)功能組件簡(jiǎn)潔地被劃分為三類。
優(yōu)化向?qū)Э偸菍⒁粋€(gè) NSDD 操作數(shù)添加到評(píng)價(jià)函數(shù)的頂部,該函數(shù)將在每次運(yùn)行開始時(shí)清除探測(cè)器。無論是否勾選“清除數(shù)據(jù)設(shè)置 (Clear Data Settings)”選項(xiàng),這在添加任何非序列評(píng)價(jià)函數(shù)時(shí)都是必要的。除此之外,“清除數(shù)據(jù)設(shè)置”選項(xiàng)允許用戶在評(píng)價(jià)函數(shù)的任意點(diǎn)清除單個(gè)探測(cè)器。通常這種操作是不必要的,除非您確認(rèn)需要此操作,否則請(qǐng)保持設(shè)置的默認(rèn)值。
展開 Ansys Zemax | 如何使用 ZPL 創(chuàng)建用戶自定義求解
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概述
本文使用兩個(gè)示例演示了如何使用 ZPL 創(chuàng)建用戶自定義解。第一個(gè)示例介紹了如何創(chuàng)建 ZPL 解以確保序列文件中像面的曲率半徑等于系統(tǒng)的 Petzval 曲率。第二個(gè)示例介紹了如何在非序列元件編輯器(Non-Sequential Component Editor)中基于其他物體的參數(shù)來約束的物體位置。
簡(jiǎn)介
求解 ( Solve ) 是可以在諸如鏡頭數(shù)據(jù)編輯器或非序列元件編輯器之類的編輯器中主動(dòng)調(diào)整特定值的功能。例如,可以在曲率半徑,圓錐系數(shù)或 TCE 上指定求解類型,并通過單擊要放置的求解單元的求解框進(jìn)行設(shè)置。盡管 OpticStudio 提供了許多默認(rèn)的求解類型,但用戶有可能希望自定義求解類型,這可以通過使用Zemax 編程語(yǔ)言( Zemax Programming Language ,ZPL)來實(shí)現(xiàn)。
ZPL 宏求解可用于任何編輯器中的幾乎所有單元(曲率半徑,厚度,參數(shù),多重結(jié)構(gòu)等)。可以像任何其他求解類型一樣,通過在編輯器中單擊參數(shù)單元格右側(cè)的小框來設(shè)置 ZPL 宏求解。
ZPL 宏求解通過執(zhí)行 ZPL 宏來確定解的值,并使用 SOLVERETURN 關(guān)鍵字將其返回給編輯器。一旦創(chuàng)建了用于求解的宏,并將其放置在 <Documents>\Zemax\Macros 目錄中,即可在求解窗口的“宏:( Macro: )”中輸入該宏的名稱:
請(qǐng)注意,在求解框中輸入的宏名稱不區(qū)分大小寫,并且不需要其擴(kuò)展名(.ZPL)。為確保宏求解按照預(yù)期的方式工作,需要遵循一些規(guī)則,請(qǐng)參閱“技巧和陷阱”部分以獲取更多信息。
Petzval 曲率求解示例
假設(shè)我們想要能夠自動(dòng)將像面的曲率半徑設(shè)置為等于 Petzval 曲率的解。
展開 Ansys Zemax | 如何使用 OpticStudio 進(jìn)行雜散光分析
如果您不熟悉這些概念,請(qǐng)參閱“Ansys Zemax | 如何創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的非序列系統(tǒng)”一文。
望遠(yuǎn)鏡模型中的月亮用離軸的橢圓光源表示。月亮近似為一個(gè)準(zhǔn)直光源,因此來自月亮(上圖綠色部分)的光線彼此平行。類似地,感興趣的觀察對(duì)象用軸上的準(zhǔn)直橢圓源表示。與典型的卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)一樣,準(zhǔn)直光線(上圖中的藍(lán)色光線)從軸上視場(chǎng)聚焦到像平面上形成一個(gè)良好的點(diǎn)。然而,一些光線(來自月球和恒星)沒有經(jīng)過期望的光學(xué)表面順序,但仍能到達(dá)探測(cè)器。
使用“使用偏振Use Polarization”、“忽略錯(cuò)誤Ignore Errors”、“分割光線Split Rays”、“散射光線Scatter Rays”和“保存光線Save Rays”進(jìn)行初始的非序列光線跟蹤。保存光線與任何想要的文件名。注意,光線必須在過濾字符串可以應(yīng)用到光線數(shù)據(jù)庫(kù)和探測(cè)器查看器前保存!目前,我們將把“字符串”條目留空,因?yàn)檫^濾器也可能在以后的設(shè)置中應(yīng)用到個(gè)別分析功能中。
注意,由閾值和誤差引起的“能量損失”值非常重要,應(yīng)該非常仔細(xì)地檢查,以確保當(dāng)前光線樣本的準(zhǔn)確評(píng)估。如果光線低于追跡的最小能量閾值,追跡將終止。最小相對(duì)和絕對(duì)能量閾值是由系統(tǒng)常規(guī)對(duì)話框的非序列選項(xiàng)卡下的“最小相對(duì)光線強(qiáng)度”和“最小絕對(duì)光線強(qiáng)度”條目定義的。為了減少當(dāng)前示例中的計(jì)算時(shí)間,將最小相對(duì)光線強(qiáng)度設(shè)置為1.00E-007。在某些應(yīng)用程序中,可能需要降低這個(gè)值,以減少由于閾值設(shè)置而造成的能量損失。
錯(cuò)誤光線過濾器
由于誤差造成的能量損失是極其重要的,因此必須使這些誤差的大小盡可能小。產(chǎn)生這些錯(cuò)誤的原因有幾個(gè),在以如何定位幾何錯(cuò)誤(第1部分)開始的一系列文章中對(duì)此進(jìn)行了全面的討論。
展開 如何使用ANSYS繪制拉(壓)桿的軸力圖?
一.材料力學(xué)解法:
假定拉力為正軸力,根據(jù)材料力學(xué)中提供的解法——截面法:
1.求支反力:根據(jù)平衡關(guān)系,可得支反力FR=10kN;
2.截面法:
根據(jù)每段桿件的平衡關(guān)系,可得:
FN1=10kN;FN2=50kN;FN3=-5kN;FN4=20kN,軸力圖如下:
二.ANSYS解法:
使用ANSYS求解該問題時(shí),我們從以下幾個(gè)方面入手:
1. 確定分析類型:根據(jù)例題所示結(jié)構(gòu),確定分析類型為靜力學(xué)分析;
2. 確定單元類型:該結(jié)構(gòu)為拉壓桿,結(jié)果需要輸出軸力圖,因此分析時(shí)使用beam單元;
Step1:在SCDM中創(chuàng)建線體模型:
1.將草繪平面設(shè)置為Z面(根據(jù)自己習(xí)慣,選擇草繪平面);
2.根據(jù)題目所示幾何尺寸,草繪四條線(草繪四條線,產(chǎn)生五個(gè)點(diǎn),方便在后續(xù)步驟中施加四個(gè)載荷和一個(gè)約束);
3.為線賦予截面,完成線體建模(由于主要計(jì)算軸力,因此截面形狀和幾何尺寸我們可以隨意設(shè)置一種,筆者在此使用默認(rèn)圓截面);
4.為了保證四個(gè)線體連接處的節(jié)點(diǎn)連續(xù),需要在選擇share命令進(jìn)行重合拓?fù)涔蚕恚?Step2:在WB中創(chuàng)建載荷及約束:
1.搭建分析流程:
2.網(wǎng)格劃分:自由網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格尺寸設(shè)置為10mm。
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