ansys光學(xué)分析插件的案例
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)
HOA 插件(HOA plugin)
本例使用默認(rèn)的Ansys插件計(jì)算HOA指標(biāo)。
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展開 Ansys Speos | 擋風(fēng)玻璃光學(xué)畸變分析
TL 957 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅酸鹽玻璃車輛玻璃板的要求和測(cè)試，其中第9.2節(jié)詳細(xì)說(shuō)明了光學(xué)畸變測(cè)試。盡管測(cè)試名為“光學(xué)畸變”，但實(shí)際測(cè)量的是屈光率。屈光度的計(jì)算方式如圖所示：
圖中展示了擋風(fēng)玻璃的橫截面。兩條光線自左向右穿過(guò)玻璃。位于頂部的光線在點(diǎn)M與玻璃發(fā)生相互作用，而底部的光線則在點(diǎn)M’處發(fā)生相互作用。兩個(gè)偏轉(zhuǎn)角分別標(biāo)記為α1和α2，它們代表了從擋風(fēng)玻璃射出的光線（即透射光線）與入射光線之間的夾角。
在位置M處的屈光度DM可以通過(guò)在M點(diǎn)的光學(xué)畸變值ΔαM除以ΔX來(lái)計(jì)算。光學(xué)畸變值定義為在距離上的偏轉(zhuǎn)角度差。基于上圖，光學(xué)畸變值是通過(guò)計(jì)算位置M和M′處存在的擋風(fēng)玻璃上的兩條傳輸光線之間的角度來(lái)得到的。在標(biāo)準(zhǔn)TL 957中，使用在4個(gè)M′點(diǎn)測(cè)量的最大光學(xué)畸變值來(lái)計(jì)算折射力，如下圖所示。
本文闡述了如何運(yùn)用Speos軟件分析汽車擋風(fēng)玻璃的光學(xué)畸變。本示例將介紹一個(gè)Speos擋風(fēng)玻璃分析項(xiàng)目。基于特定擋風(fēng)玻璃幾何形狀，將生成一個(gè)光學(xué)畸變圖和一個(gè)屈光度圖。
綠色點(diǎn)代表位于M位置的光線。在中心光線M′的上方、下方、左側(cè)和右側(cè)的其他四條光線被用來(lái)獲得最大的光學(xué)畸變值。在標(biāo)準(zhǔn)的TL 957中，距離值?X被設(shè)定為12毫米。
還有其他標(biāo)準(zhǔn)以類似但略有不同的方式定義了光學(xué)畸變分析。例如：聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的第43號(hào)法規(guī)（ECE R43）。在第43號(hào)法規(guī)中，距離值?X設(shè)定為4毫米，并且要求使用16條光線來(lái)獲得最大光學(xué)畸變值。
在這個(gè)例子中，為了演示目的，使用了材料為PMMA的簡(jiǎn)單單層擋風(fēng)玻璃。光學(xué)畸變是根據(jù)TL 957標(biāo)準(zhǔn)的定義計(jì)算的。您需要安裝以下工具：
Ansys Speos 2023R2或更高版本。
在鏈接中說(shuō)明的Python版本。
展開 光學(xué)系統(tǒng) | 使用Ansys Mechanical生成有限元分析結(jié)果（3）
本文原刊登于Ansys Blog：《From Concept to CubeSat Part 3: Using Ansys Mechanical to Generate Finite Element Analysis Results》
作者：Jordan Teich | Ansys應(yīng)用工程師
編輯整理：谷晨風(fēng) | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
在航空航天行業(yè)中，立方體衛(wèi)星已成為一種適用于太空光學(xué)系統(tǒng)的低成本、易于制造的解決方案。本系列博客介紹了如何使用Ansys Zemax軟件將立方體衛(wèi)星從最初的光學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈾C(jī)封裝，以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)-熱-光學(xué)性能（STOP）分析。
對(duì)于光機(jī)有效載荷，必須考慮其將在軌道上?受到的?應(yīng)力和熱影響。?利用Ansys Mechanical，用戶可以?通過(guò)有限元分析（FEA）來(lái)分析這些影響。?在FEA?階段之前，可使用Mechanical對(duì)光機(jī)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并為分析定義邊界條件。完成FEA后，Mechanical中的“Export to STAR”擴(kuò)展提供了一個(gè)簡(jiǎn)化的流程，用于準(zhǔn)備與Ansys OpticStudio STAR模塊一起使用的數(shù)據(jù)。
如?希望了解整個(gè)工作流程，可從本系列博客的第?一部分開始：使用Ansys Zemax開發(fā)立方體衛(wèi)星系統(tǒng)。
展開 《Ansys光學(xué)解決方案-成像模組設(shè)計(jì)與分析》現(xiàn)已開放領(lǐng)取
光學(xué)產(chǎn)品介紹
1.1 lumerica光子學(xué)產(chǎn)品集合
1.2 Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)產(chǎn)品集合
1.3 Speos光學(xué)仿真產(chǎn)品集合
1.4 Ansys解決方案
2. 成像解決方案工作流
2.1 攝像機(jī)系統(tǒng)仿真工作流程
2.2 新型攝像機(jī)鏈路級(jí)仿真解決方案
2.2.1 Ansys解決方案
2.2.2 透鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)：Ansys Zemax OpticStudio
2.2.3 系統(tǒng)層面模擬 Ansys Speos
3. 成像分析、雜光分析、多物理分析
3.1 Ansys整體解決方案—成像模擬結(jié)果
3.1.1 CMOS像素設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)成像模擬
3.1.2 不同場(chǎng)景設(shè)置下的成像結(jié)果模擬
3.1.3 不同照明和環(huán)境下的成像結(jié)果模擬
3.1.4 不同材料屬性設(shè)置的成像結(jié)果模擬
3.1.5 動(dòng)態(tài)模糊
3.2 Ansys整體解決方案—雜散光分析
3.2.1 雜散光分析
3.2.2 雜散光分析—示例：花型耀斑模擬
3.2.3 場(chǎng)景化雜散光分析解決方案
3.3 Ansys整體解決方案—多物理態(tài)模擬分析
3.3.1 多物理態(tài)模擬分析1—精確模擬受到結(jié)構(gòu)和熱效應(yīng)影響下的光學(xué)系統(tǒng)性能變化情況
3.3.2 多物理態(tài)模擬分析-2
3.3.3 多物理態(tài)模擬分析-3
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Ansys Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件技術(shù)教程：如何對(duì)中頻誤差進(jìn)行評(píng)估和公差分析
對(duì)于模壓塑料光學(xué)零件，形狀上的根切 (undercut)是可以進(jìn)行光線追跡的，但并不實(shí)際。
光研科技南京有限公司是國(guó)內(nèi)可靠的Ansys Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件代理商！公司已經(jīng)為廣大企業(yè)，研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)，在行業(yè)內(nèi)建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學(xué)軟件
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Ansys Zemax | 大功率激光系統(tǒng)的 STOP 分析1：如何使用 OpticStudio 優(yōu)化光學(xué)設(shè)置
由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來(lái)的吸收效應(yīng)，將導(dǎo)致在光學(xué)系統(tǒng)中由于激光能量吸收所產(chǎn)生的影響也顯而易見(jiàn)，大功率激光器系統(tǒng)帶來(lái)的激光能量加熱會(huì)降低此類光學(xué)系統(tǒng)的性能。為了確保焦距穩(wěn)定性和激光光束的尺寸和質(zhì)量，有必要對(duì)這種效應(yīng)進(jìn)行建模。在本系列的 5 篇文章中，我們將對(duì)激光加熱效應(yīng)進(jìn)行仿真，包括由于鏡頭材料溫度升高而引起的折射率變化，以及由機(jī)械應(yīng)力和熱彈性效應(yīng)造成的結(jié)構(gòu)變形。
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激光導(dǎo)致的熱效應(yīng)
通常情況下，OpticStudio 將使用熱分析（Make Thermal）工具對(duì)熱效應(yīng)進(jìn)行建模。該工具可在不同溫度下設(shè)置系統(tǒng)的多重結(jié)構(gòu)，以允許分析性能隨熱變化而引起的變化。但是，該熱分析工具有一定的局限性。首先，分析中假設(shè)在整個(gè)元件上指定的溫度是均勻的；其次，分析將僅基于材料的CTE，以線性方式模擬熱膨脹和熱收縮情況。這是一種非常簡(jiǎn)化的方法，沒(méi)有考慮光學(xué)元件中的溫度梯度分布所導(dǎo)致的性能下降。此外，它也無(wú)法精確地仿真光學(xué)元件的形狀變形，相反結(jié)構(gòu)變形將簡(jiǎn)單地近似為由于加熱而導(dǎo)致的曲率半徑均勻平滑。
OpticStudio 的 STAR 模塊則可以完全解決這些局限性問(wèn)題，它可提供一種將 FEA 分析數(shù)據(jù)結(jié)果直接集成到OpticStudio 中進(jìn)行擬合的新功能，具有無(wú)與倫比的易用性和準(zhǔn)確性。這有助于更全面地研究激光加熱效應(yīng)引起的熱變形和結(jié)構(gòu)變形所帶來(lái)的影響。
展開 Ansys Speos 汽車照明太陽(yáng)聚焦光學(xué)仿真分析，車燈設(shè)計(jì)方案講解（7月22日直播）
Ansys Speos 是 Ansys 公司推出的一款功能強(qiáng)大的光學(xué)仿真軟件。主要用于光學(xué)設(shè)計(jì)、環(huán)境與視覺(jué)模擬、成像仿真等領(lǐng)域。該工具可對(duì)汽車內(nèi)外飾燈具等光學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速參數(shù)化設(shè)計(jì)和修改；可定性/定量進(jìn)行燈具的配光分析、法律法規(guī)驗(yàn)證、照度模擬分析等；能通過(guò)數(shù)字化建模為攝像頭、激光雷達(dá)傳感器等提供測(cè)試環(huán)境；還可進(jìn)行HUD光路設(shè)計(jì)，優(yōu)化反射鏡和組合器的光學(xué)形狀。
7月22日，Ansys官方研討會(huì)『Speos 汽車照明太陽(yáng)聚焦光學(xué)仿真分析』對(duì)汽車照明太陽(yáng)聚焦光學(xué)進(jìn)行仿真分析，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：7月22日（星期二），16：00-17：00
內(nèi)容簡(jiǎn)介：汽車車燈對(duì)于行車安全至關(guān)重要，隨著汽車頭燈模組的廣泛應(yīng)用，使頭燈更具科技和美觀的同時(shí)，太陽(yáng)光通過(guò)透鏡聚焦在裝飾件上的灼燒問(wèn)題同樣不可忽視。當(dāng)聚焦的太陽(yáng)光溫度過(guò)高，輕則會(huì)影響頭燈裝飾件變形，重則會(huì)牽連整車電路，引發(fā)安全性問(wèn)題。如何在設(shè)計(jì)前期，快速定位太陽(yáng)聚焦問(wèn)題，預(yù)判太陽(yáng)光灼燒區(qū)域至關(guān)重要。Speos工具可以進(jìn)行詳細(xì)的光學(xué)仿真預(yù)測(cè)，能夠在短時(shí)間內(nèi)快速計(jì)算全天候陽(yáng)光在燈具內(nèi)部的聚焦情況，定位灼燒區(qū)域，輸出熱點(diǎn)能量，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供優(yōu)化方向，降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。
講師：
劉洋 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
負(fù)責(zé)Ansys Speos光學(xué)仿真產(chǎn)品，為汽車客戶提供光學(xué)解決方案、咨詢和技術(shù)支持工作。在汽車照明設(shè)計(jì)、駕駛艙內(nèi)飾人機(jī)工效分析、光學(xué)系統(tǒng)成像領(lǐng)域有豐富設(shè)計(jì)仿真經(jīng)驗(yàn)。
形式：線上
費(fèi)用：免費(fèi)
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- -THE END- -
技術(shù)鄰簡(jiǎn)介：
技術(shù)鄰專注于工科技術(shù)社區(qū)，從最早的CAE技術(shù)社區(qū)（中國(guó)CAE聯(lián)盟）發(fā)展而來(lái)，在CAE領(lǐng)域有20年的教學(xué)和咨詢服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。
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