ansys布爾公差的案例
Ansys Zemax | 用ZPL與公差腳本分析多個公差標準
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前言
在Zemax OpticStudio中，默認的蒙特卡羅公差分析功能中，系統僅會計算一個標準，其結果常常是多波長、多視場的方均根結果。 如果用戶需求是單一視場、單一波長的話，可以利用內部設定輕易完成。但是如果有很多個波長或視場要分開看時，每一種條件都跑一次公差分析的話太過耗時。這時就會需要用公差腳本來輔助計算各種不同的標準。而產生出來的結果表格，要用Excel或是MATLAB等軟件分析，或用ZPL來獲取數據并繪圖。本文章將會簡述這個過程，并提供范例程序。
設定范例
我們打開Zemax OpticStudio中內置的Cooke 40 degree field范例檔案來說明。
首先移除所有變量以及求解。
然后把所有的孔徑都固定。
將公差設定如下
接下來打開評價函數編輯器設定我們要分析的標準。
以上每一行的評價函數就是等一下我們會分析的標準，所以這里共有16個標準。
我們的配置如下：
弧矢 MTF與子午 MTF
波長 1與波長 2
波長 1與波長 2
頻率 30 lp/mm與頻率 50 lp/mm
因此一共有222*2=16個標準
撰寫公差腳本
接著我們需要寫一個簡單的公差腳本以供等一下公差分析開始時使用。
我們點選公差選項卡 > 公差腳本 > 新建...
展開 ANSYS Workbench布爾運算
前面兩篇介紹了Solidworks和ANSYS經典界面中的布爾運算，本期當然是介紹Workbench布爾運算了，WB自帶的強大建模工具怎能遺漏呢。
下面娓娓道來，想學好Workbench建模技術的童鞋看仔細了哈。
WorkbenchDesignModeler中實體間的布爾運算包括如下幾種：Unite(相加)，Subtract(相減), Intersect(相交), Imprint Faces(印記面)。
關于印記面的專題介紹請參考什么是印記面？。
還包括其它形式的布爾運算如：Add Material,Cut Material, Slice.
布爾運算的菜單入口如下圖1。
圖1 布爾運算菜單入口
下面以一個小模型來演示布爾運算使用方法，方便大家理解。下圖是一個花鍵軸和圓盤組合在一起（有重合）。
圖2 演示幾何模型
1.Unite
Unite操作起來很簡單，只需要選中這里的軸和圓盤2 Bodies，Generate 一下就可以了，然后之前選中的2個實體就變成了一個新的實體了。如下圖3所示。
圖3選擇兩個實體進行Unite元算
Unite和add material 有些類似，但是Add Material操作只能在導入模型、生成新體時使用，而Unite操作可以在現有的模型中使用。
2. Subtract
WB DM中的Subtract功能也是與經典界面中的同出一轍，但稍遜于后者。新手需要特別注意Target Bodies 與Tool Bodies的區別！這兩項是必選項，很有必要弄清楚概念。Target Bodies是你需要減的母體，而Tools Bodies是你做減法所用的工具。即Target Bodies -Tool Bodies=期望得到的實體。
展開 ANSYS布爾運算介紹
布爾操作注意事項：
1. 在缺省情況下，布爾操作完成后，輸入的圖元被刪除。
2. 被刪除的圖元編號變成“自由”的（這些自由的編號將賦給新創建的圖元，從最小的編號開始）
3. 已劃分網格的實體模型，對布爾運算無效。必須先清楚網格，再進行布爾運算。
4. 在對實體模型進行網格劃分前，一般需要對其進行相關的布爾操作，以便使實體模型成為一個整體，使劃分后網格連續。
5. 布爾操作是一個危險性的運算，在操作之前建議先存儲文件或命令流，再進行布爾操作。以免結果不對時可及時恢復文件。
展開 Ansys Zemax公差分析功能解析【今日16:00 直播】
今日16:00，Ansys官方『Ansys Zemax公差分析功能解析』研討會將介紹Ansys Zemax 公差分析新工具 NEST，并完整解析 Zemax 公差分析的核心流程。感興趣的下滑預約學習??
時間：5月14日（星期四），16:00-17:00
內容簡介：
1. Zemax公差分析新工具NEST介紹
2. Zemax公差分析流程介紹
講師：
袁逸凡 | Ansys 高級應用工程師
袁逸凡，Ansys高級應用工程師，負責Zemax光學仿真解決方案、咨詢和技術支持工作。
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技術鄰，是一家深耕工科制造業領域逾二十年的專業技術平臺。
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Ansys Zemax | 表面不規則度的公差分析
當然，OpticStudio 中也可以使用公差操作數TEXI指定PTV（Peak to Valley）公差，兩種使用方法類似，但目前我們推薦使用TEZI指定RMS公差分析表面不規則度。
總結
需要使用蒙特卡羅分析對表面不規則度進行公差分析，可以用TEZI或TEXI公差操作數自動生成表面的不規則；
對表面不規則度公差分析時，需要同時考慮RMS幅值和表面不規則度空間頻率。
Ansys Zemax | 如何執行非序列公差分析
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現在再執行一次公差分析，文字報表的結果應該相同，但是使用者可以發現在文件夾中多出兩個檔案，如下圖：
其中TSAV_MAX_0001代表TRAD=-0.2時的系統狀態，而TSAV_MIN_0001代表TRAD=0.2時的系統狀態。
讓我們打開TSAV_MAX_0001這個檔案，并開啟評價函數編輯器，可以看到如下圖：
可以看出系統計算TRAD=0.2的標準時，是計算RMS 光斑半徑，參考點為質心，使用GQ算法，取樣是4個環以及8個臂。這反應到我們之前的標準以及采樣設定。
此外評價函數值為0.0487530834843748，與公差報告吻合。
利用蒙特卡羅存檔了解公差擾動如何被執行
前面我們介紹如何把靈敏度計算時用到的系統設定儲存下來。而對于蒙特卡羅來說，則比較單純，使用者只需要在蒙特卡羅保存數字段中填入要儲存的檔案數量即可，如下圖：
有時候如果我們想要了解許多不同的公差同時被套用在系統中時的效果，則可以利用蒙特卡羅的這個存檔功能。
我以用Cooke 40 degree field這個系統內建范例說明，首先我們打開這個范例文件，移除所有變量以及求解，然后把孔徑固定住，如同文章前面的范例一樣。
假設我們有如下的公差設定：
這里面包含了單透鏡兩邊球面之間的傾斜 (TIRX/Y)、兩兩組件之間的位移與傾斜 (TETX/Y、TEDX/Y)、球面曲率 (TRAD)、球面不規則 (TIRR) 以及空氣與玻璃厚度 (TTHI) 等公差。
注意我們把公差都設定為0。
接著我們執行公差，執行前設定蒙特卡羅 Runs以及蒙特卡羅保存數 都設為1，設定如下：
然后開啟產生出來的唯一個蒙特卡羅檔案。
展開 Ansys Zemax | 表面不規則度的公差分析
總結
需要使用蒙特卡羅分析對表面不規則度進行公差分析，可以用TEZI或TEXI公差操作數自動生成表面的不規則；
對表面不規則度公差分析時，需要同時考慮RMS幅值和表面不規則度空間頻率。
Ansys Zemax光學設計軟件技術教程：如何對中頻誤差進行評估和公差分析
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