ansys計算體積變化率
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys計算體積變化率的視頻教程
ansys計算體積變化率的實例教程
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計算幾何特征尺寸
問題：
在FKM關于結構疲勞評估計算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結果評估。原因是材料的應力壽命曲線是由標準試樣進行試驗測試獲得的。當零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當零部件的尺寸大于材料標準測試樣件時，零部件的表面或內部缺陷發生的概率會增加，從而導致零部件尺寸越大，疲勞壽命越低）
對與規則幾何形狀的零部件，有相應的經典公式提供特征尺寸的計算；例如圓形細長桿的特征尺寸是直徑；薄板零部件的特征尺寸是板厚等；但是實際工作中的零部件幾何形狀千差萬別，沒有統一的經典公式可以提供特征尺寸的計算；在FKM手冊中給出了一個通用公式，用于估計零部件疲勞危險區域的局部特征尺寸；
FKM關于循環載荷的疲勞評估中，提及可以使用循環載荷下的有限元應力結果進行疲勞損傷估計。此時，除了需要由應力結果估計危險疲勞區域，提取危險點的應力結果外，還需要給出危險疲勞區域的特征尺寸。在Ansys Workbench中，用戶可以方便的查看應力結果云圖，從而大體評估出危險疲勞區域。并且用戶可以通過選取高應力區域的單元體，再通過特征尺寸一般計算公式，來估計高應力區域的特征尺寸，進行進行合理的FKM疲勞評估。
但是，Ansys Workbench中，當用戶選中了某個/某些體單元后，在選擇信息欄中并不能直接給出單元體積和表面的有效信息輸出。并且通過查詢資料，即使在APDL經典界面中對與體單元也是僅僅只能輸出體積（沒有體單元表面的輸出）；并且對與FKM特征尺寸的一般計算公式中，關于表面積A，也并不是指每個體單元所有面的表面積的總和。
展開 最終，在給定的溫度和壓強下，材料的相對折射率由下式計算得到：
在光線追跡計算中，OpticStudio就是使用上式的計算結果作為材料的折射率進行計算的。
計算示例
根據上一節中給出的計算公式，當系統溫度和壓強與參考溫度和壓強相等時，材料的系統折射率和參考折射率相同即nabs(PS, TS)=nrel(PS, TS)且此時的Δnabs=0，因此可以得到：
現在讓我們了解一下稍微復雜的情況。假設我們設置N-BK7材料所處的系統溫度為30°，壓強為2個標準大氣壓，并設置此時系統輸入波長為0.55μm。其中，N-BK7材料的參考溫度為20攝氏度，您可以在Schott的材料庫中查詢該數據：
對于T0=20°，P0=1個標準大氣壓的情況，空氣的折射率為nair(P0, T0)=1.00027308。對于其他給定的系統溫度（30°）和壓強（2個標準大氣壓），空氣的折射率為nair(PS, TS)=1.00052810（這是空氣的絕對折射率）。根據這兩個結果，我們可以計算得到相對波長（溫度為20°，壓強為1個標準大氣壓下的波長）為0.55014022μm。
在該波長下，N-BK7材料在參考溫度和壓強下的相對折射率為1.51851533（根據Sellmeier色散公式及材料庫數據中的色散系數計算得到）。N-BK7材料在T0和P0下的絕對折射率由該折射率與nair(P0, T0)相乘得到，其結果為1.51893001。
絕對折射率的變化是由于OpticStudio計算熱擾動模型（如上節所述）時材料溫度和參考溫度不同所引起的，其中該模型使用了材料數據庫中提供的熱擾動系數（D0, D1…）。在本例中，絕對折射率的變化為Δnabs=0.00001547。
展開 在該波長下，N-BK7材料在參考溫度和壓強下的相對折射率為1.51851533（根據Sellmeier色散公式及材料庫數據中的色散系數計算得到）。N-BK7材料在T0和P0下的絕對折射率由該折射率與nair(P0, T0)相乘得到，其結果為1.51893001。
絕對折射率的變化是由于OpticStudio計算熱擾動模型（如上節所述）時材料溫度和參考溫度不同所引起的，其中該模型使用了材料數據庫中提供的熱擾動系數（D0, D1…）。在本例中，絕對折射率的變化為Δnabs=0.00001547。因此在材料溫度和壓強下的絕對折射率為1.51893001+0.00001547=1.51894548。將該結果除以nair(PS, TS)得到給定溫度T和壓強P下的相對折射率，其結果為1.51814375。
這一最終結果與OpticStudio中使用的折射率數值完全一致，您可以查看詳細數據 (Prescription Report) 的報告進行驗證：
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概述
這篇文章介紹了OpticStudio如何計算材料在任意輸入波長、環境溫度和壓強下的折射率。
介紹
通常情況下有兩種參考折射率的測量方法：絕對測量和相對測量。其中絕對測量以真空為參考介質；相對測量則是以空氣（攝氏溫度20°，一個標準大氣壓）為參考介質。除了折射率以外，光的波長也是在特定介質中測量的，光在不同介質中的波長存在微小差別，例如氦氖激光器產生的紅光在真空中的波長為0.632991μm
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問題：
在FKM關于結構疲勞評估計算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結果評估。原因是材料的應力壽命曲線是由標準試樣進行試驗測試獲得的。當零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當零部件的尺寸大于材料標準測試樣件時，零部件的表面或內部缺陷發生的概率會增加
概述
這篇文章介紹了OpticStudio如何計算材料在任意輸入波長、環境溫度和壓強下的折射率。
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通常情況下有兩種參考折射率的測量方法：絕對測量和相對測量。其中絕對測量以真空為參考介質；相對測量則是以空氣（攝氏溫度20°，一個標準大氣壓）為參考介質。除了折射率以外，光的波長也是在特定介質中測量的，光在不同介質中的波長存在微小差別，例如氦氖激光器產生的紅光在真空中的波長為
