本文原刊登于Ansys.com：《Boost Your Ansys Workflow: 5 Tips for Faster, More Accurate Structural Checks》 編輯整理：邱成宇 | Ansys 高級應用工程師 在結構工程中，精度和效率是必須滿足的目標。由于項目變得越來越復雜，能夠在確保符合行業標準的同時簡化工作流程，對于取得成功的結果非常關鍵。

Ansys多年來一直使用最新的領先GPU來提供最佳性能，并使用NVIDIA RTX GPU來盡量提供領先的光線追跡仿真。 光線追跡仿真軟件 Ansys具有不同的軟件解決方案，可用于在不同光學組件上執行不同級別的光線追跡。主要軟件解決方案有Ansys Zemax OpticStudio和Ansys Speos。

隨著工程師開發更先進的光學組件，了解雙折射對不同材料性能的影響將變得越來越重要。仿真與計算建模能夠通過考慮應力雙折射等多物理場效應，提供設計洞察，成為解鎖新一代光學設計的關鍵。 雙折射仿真 先進光學系統的開發、原型設計、測試和生產成本日益攀升。因此，減少物理原型測試周期對于在預算范圍內推進產品開發至關重要。如果能確保首個物理原型就接近預期規范，便可以助力節省時間、精力和資金。

對于小于光波長的系統，光線追跡的有效性會變低，因為衍射和干涉等波動現象會占據主導地位。在這種情況下，電磁場分析（例如時域有限差分（FDTD）或嚴格耦合波分析（RCWA）更為合適，因為其會考慮上述影響。

并且，在這種開環系統中，還存在大量的可變性，即使有質量關卡，變量引起的缺陷也可能流到下游，從而產生必須計入成本的廢品損耗。 最后，掌握質量和產量優化對利潤的影響至關重要。“鋰離子電池制造的廢料成本每年可達數千萬美元，而劣質成本（例如召回）則可耗費數十億美元，”Westerberg道。 仿真可實現必要的預測建模，以幫助降低影響生產的各種風險。

Ansys仿真軟件提供的能力發揮了重要作用，幫助我們避免代價高昂的設計錯誤。

利用Ansys SAM解決現代工程挑戰 Ansys系統架構建模器（SAM）功能是一款強大的工具，可以解決現代工程師面臨的許多問題。 Ansys系統架構建模器（SAM） 大型團隊的一大挑戰是，當人們處理同一個項目的不同版本時，可能會出現錯誤。SAM工具可作為所有項目工作人員的權威真相源（ASOT），從而解決這一問題。

2025 R2版本在Ansys全產品線中增強了AI能力，實現高保真仿真的自動創建、驗證與優化——加快模型構建速度，減少人工操作，并降低人為錯誤風險。

工作流自動化 Ansys OpticStudio和Ansys Lumerical 求解器均與Ansys optiSLang集成，后者是專為工作流自動化和設計優化而設計的工具。我們可以使用這些集成來自動化上面介紹的工作流程。通過使用optiSLang 中的參數系統，我們可以依次添加必要的Lumerical和OpticStudio模塊，并在它們之間設置數據流。

我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。