ansys表面單元的案例
ANSYS輸出實體模型表面的節(jié)點信息 和單元拓撲關系
ANSYS輸出實體模型表面的節(jié)點信息
和單元拓撲關系
遇到一個問題，一個給定的實體模型，劃分了solid185的單元，假如實體模型單元劃分如下。需要提取實體模型外表面節(jié)點位置信息和單元拓撲關系（也就是每一個單元是由哪幾個節(jié)點組成的），目的是方便做其他分析，比如流體分析，提取外表面的節(jié)點可以施加溫度載荷。
圖1
對于此問題，在ansys里面很難直接提取所有外表面的節(jié)點和單元信息，因為外表面也是實體單元的一個單元面，不可能剝離出來。
因此，想要提取外表面的單元和節(jié)點，最好是需要外表面存在平面單元。
對于此，可以采用ansys里面的特殊單元mesh200，這個單元用于面網格的劃分，而且劃分后的單元不參與實際計算。
于是：
et,2,200 ！定義mesh200單元類型
asel,s,ext ！選擇所有的外表面
aatt,,,2 ! 設置劃分單元為mesh200
KEYOPT, 2, 1, 6 ! 4節(jié)點的四邊形單元
amesh,all ! 劃分所以的外表面
此時劃分的面網格和原來的實體網格的節(jié)點是一一對應的，這就保證了最后輸出的節(jié)點的坐標與原來實體模型的對應節(jié)點是一一對應的。
此時可以選擇刪除實體模型和實體單元。
展開 在ANSYS中用表面效應單元加任意方向的荷載
用表面效應單元加任意方向的荷載
finish
/PREP7
et,1,45 !定義實體單元solid45
et,2,154 !定義三維表面效應單元
KEYOPT,2,2,0 !指定表面效應單元的K2=0，所加荷載與單元坐標系方向相同
KEYOPT,2,4,1 !指定表面效應單元的K4=0，去掉邊中點，成為四結點表面單元
block,-5,5,-5,5,0,5 !建實體模型
mp,dens,1,2000
mp,ex,1,10e9
mp,prxy,1,0.2
asel,s,loc,z,5.0,5.0 !選中實體上表面
AATT, 1, , 2, 0, !指定實體上表面用154號單元
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
esize,,5
amesh,all !對上表面劃分網格
allsel,all
VATT, 1, , 1, 0 !指定實體用45號單元
MSHAPE,0,3D
MSHKEY,1
vmesh,all
/PSYMB,ESYS,1 !顯示單元坐標系
esel,s,type,,2 !選中實體上表面的表面效應單元以方便加荷載
sfe,all,1,pres,,50 !在面內加Z向荷載，大小為50，荷載方向可通過值的正負控制
sfe,all,2,pres,,100 !在面內加X向荷載，大小為100
sfe,all,3,pres,,150 !在面內加Y向荷載，大小為150
/psf,pres,,2,0,1 !以箭頭方式顯示所加荷載
!
展開 ABAQUS任意單元表面加入膜單元或加入復合材料纖維層
以上內容來自360百科
本期是教大家如何在ABAQUS有限元模型中在任意實體單元表面加入殼單元作為纖維增強材料來模擬復合材料：
孔眼壁上的膜單元來模擬壁面加固材料
內加入纖維增強材料
轉自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
Ansys Zemax光學設計軟件技術教程：單擊表面類型會自動打開表面屬性怎么辦？
單擊表面類型會自動打開表面屬性，突然這樣了，不知道如何設置回來。根據描述的情況，該問題已經作為bug記錄在我司系統(tǒng)內。具體有以下幾種方式可能可以幫助到您：1.最簡單的情況是重啟電腦可以解決問題。2.如果重啟電腦無效，可以使用 Express View 解決問題：3.將 OpticStudio 進行重裝4.前往Windows系統(tǒng)中的 TEMP file 文件夾，將內部文件清空，詳情可以參考：https://helpx.adobe.com/x-productkb/global/delete-temporary-files-using-disk.html
光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商！公司已經為廣大企業(yè)，研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的相關產品和服務，在行業(yè)內建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學軟件
咨詢與訂購方式
聯系人：光研科技南京有限公司徐保平
手機號：15051861513
微信號：13627124798
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表面效應單元簡介
怎樣施加如下的壓力荷載：
– 如剪切荷載一樣與表面相切的荷載?
– 如螺栓產生的壓力荷載，在表面上變化的荷載?
– 如屋頂上冰載荷一樣與面成某一角度的載荷?
? 表面效應單元為處理這一類問題提供了有效的方法。
特點:
– 象“皮膚”一樣覆蓋在網格表面
– 如，作用表面載荷的管道
– 很容易創(chuàng)建
對2-D和3-D模型都有用:
– SURF151、153 是線單元(熱和結構) ，表示2-D模型的邊。
– F152、154 是面單元(熱和結構)，表示3-D 模型的面。
表面效應單元.rar
展開 基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析（含各參數解釋） ￥25
2、改網格模型，改成自己對應的網格模型，網格用ansys，hypermesh，ansa等前處理軟件都沒問題。
3、改材料參數，改成你想要的徐變模型，對著規(guī)范或者是你做出來的試驗擬合曲線。
以上即可實際應用。
ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結構單元與材料應用手冊下載
六、單元類型選擇方法
7.進行完前面的選擇工作，單元類型就基本上已經定位在2-3種單元類型上了，接下來打開這幾種單元的幫助手冊，進行以下工作：
仔細閱讀其單元描述，檢查是否與分析問題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數、單元關鍵項和載荷考慮；
了解單元的輸出數據；
下載地址：ansys結構單元與材料應用手冊
ANSYS知識普及4——如何施加函數變化的表面載荷 （ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉摘）
本人準備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術鄰ANSYS專家
業(yè)務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
（打個小廣告）
聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網上；
2、如侵犯知識產權，請聯系ANSYS專家本人或者技術鄰，我將第一時間刪除。
小技巧：加本人關注，可以及時觀看本人發(fā)布的技術貼
ANSYS具有函數加載功能，可以很方便地在模型表面施加函數變化的各種載荷，在ANSYS中，也可以通過變通的方式來實現此功能，其思路是：
首先選定所要施加函數變化表面載荷的表面上的節(jié)點，利用ANSYS的參數數組和嵌入函數知識寫一簡單的命令流，定義好相應節(jié)點位置的面載荷值，然后通過在節(jié)點上施加面載荷來完成。
下面以在一圓柱表面施加函數變化載荷為例：
/prep7
et,1,45
cyl4,,,0.5,,,,3
vsweep,all
asel,s,loc,y,0.01,1
nsla
!
*get,nmax,node,,num,max,
*get,nmin,node,,num,min,
*afun,deg
*dim,t1,array,nmax,1,1,
csys,1
*do,k,nmin,nmax
*if,nsel(k),eq,1,then
t1(k)=1000*sin(ny(k))
*else
t1(k)=0
*endif
*enddo
!
sffun,pres,t1(1)
sf,all,pres,0
展開 Ansys Zemax | 如何使用瓊斯矩陣表面
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。“瓊斯矩陣”根據下式描述瓊斯向量（表示電場）：
其中A, B, C, D均為復數。您可以在透鏡數據編輯器或非序列元件編輯器中分別輸入這些復參數的實部和虛部。
需要特別注意的是，瓊斯矩陣沒有定義Ez分量。這意味著使用瓊斯矩陣表面或物體的前提假設是入射光線需垂直于瓊斯矩陣表面，例如將瓊斯矩陣表面放置在平行光束中。該假設也與大部分實際應用環(huán)境相符：多數起偏器或波片都是在平行光或發(fā)散角較小的光束中使用的。
如果一束平行光垂直入射至瓊斯矩陣表面，則由于k·E = 0 并且向量k可表示為{0, 0, 1} 因此Ez必須為零，這樣我們就可以只用Ex和Ey分量來描述偏振。如果入射光的方向向量為其他任意值 {l, m, n}，則OpticStudio將自動調整Ez或{Ex, Ey}以使k·E = 0且E的大小不會增加。這個調整有可能導致E的大小降低，進而導致透過能量的降低。
下表為一些典型偏振器件的瓊斯矩陣參數，該表格取自用戶手冊“The Setup Tab”一章:
使用實例
接下來是使用瓊斯矩陣模擬四分之一波片的實例。請聯系工作人員獲取附件。
需要注意的是：瓊斯矩陣表面不使用曲率半徑這一參數，該表面類型總是一個平面。這是因為該類型表面通常都是在垂直入射的平行光中使用。矩陣的每個參數可以在透鏡數據編輯器中的參數欄中輸入。在示例系統(tǒng)中，瓊斯矩陣設置為X軸方向的四分之一波片：
最簡單直接的觀察瓊斯矩陣表面所產生的影響的方法是使用偏振光瞳圖 (Polarization Pupil Map) 功能。該功能位于分析 (Analysis) 選項卡 > 偏振 (Polarization) 菜單中。
展開 Ansys | 什么是表面等離子體光子學及其應用
業(yè)界正在做出巨大努力，旨在利用表面等離子體的獨特屬性，將電子器件的尺寸效率與光子學的數據效率相結合。
表面等離子體光子學的挑戰(zhàn)
表面等離子體的傳播僅在其移動幾毫米之后就會受到歐姆損耗的抑制，因此業(yè)界正在研發(fā)由石墨烯、金屬氧化物和氮化物等等離子體納米粒子構建的等離子體學納米結構，以應對該挑戰(zhàn)。
熱是另一項挑戰(zhàn)——它會影響等離子體信號的傳播長度和振幅。
具有合適電氣和光學屬性組合的金屬納米結構和幾何結構可能可以解決這些挑戰(zhàn)。這是因為銅、銀、鋁、金等其他材料中的金屬納米結構允許表面等離子體激元（SPP）傳播。
SPP是在金屬-電介質界面?zhèn)鞑サ墓舱耠娮诱袷帯Ｆ鋾a生強烈的光-物質相互作用，從而增強光電應用中的弱光學效應。
表面等離子體光波導
SPP可以被視為特殊類型的光波。因此，金屬互連可支持這些波在金屬-電介質界面?zhèn)鞑ィ⒂米鞴獠▽Щ?em>表面等離子體光波導。
SPP可用復波矢量表示。該矢量的虛部與SPP傳播長度成反比，而實部與約束成正比。
表面等離子體與電路設計的實際集成，取決于傳播長度和約束之間的反比關系的平衡。理想情況下，表面等離子體光波導可同時最大限度增加表面等離子體的約束和傳播長度，以獲得最佳效果。
表面等離子體激元傳播造成的耗散損耗可以通過增益放大或集成光纖等光子元件來抵消，從而產生混合表面等離子體光波導。
表面等離子體光波導呈亞波長模態(tài)，小于光的衍射極限。在小于光的波長下的SPP傳播方式是可能的，這一想法讓業(yè)界振奮不已，從而為能夠在光學頻率下進行納米級信息處理的芯片級器件開辟了可能性。
展開 Ansys Zemax | 解析 OpticStudio 中復合表面的工作原理
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Ansys Zemax｜如何使用 Jones Matrix 表面
范例
下方是一個將 Jones Matrix 表面作為1/4玻板 (quarter wave plate) 的案例。
注意，上圖中 Jones Matrix 表面并沒有曲率半徑 (Radius) 的欄位。如上一個小節(jié)所說，這種表面通常用在準直光束垂直入射的情況，因此必須是一個平面。我們可以在下圖的分類數據報告 (Prescription data) 看到矩陣中的元素已被輸入鏡頭數據編輯器 (Lens Data Editor)。在這個案例中，Jones Matrix 被用來當作 x 方向上的1/4玻板。
觀察 Jones Matrix 表面產生的結果最簡單的方式是利用偏振光瞳圖 (Polarization Pupil Map)。依序選取 Analyze...Polarization...Polarization Pupil Map，我們可以看到如下圖的結果。
觀察上圖，我們可以看到輸入的圓偏振被轉為線偏振。假如我們將 Jones Matrix 當作 x 方向上的半玻板 (Areal = -1, Dreal = +1，其余元素皆為0)，這時輸出的圓偏振方向會與輸入時相反(例如輸入左旋圓偏振后會產生右旋圓偏振的結果)。
假如我們將 Jones Matrix 當作 x 方向上的檢偏鏡 (analyzer) (Areal = +1，其余元素皆為0)，則只有 x 方向的偏振光可以順利通過，穿透率 (Transmission) 也因此減為原本的一半。
注意: Analyze...Polarization 中的所有分析功能均有 Settings 的選項，提供使用者直接輸入入射光的偏振態(tài)。
展開 Ansys Zemax | 如何使用瓊斯矩陣表面
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。“瓊斯矩陣”根據下式描述瓊斯向量（表示電場）：
其中A, B, C, D均為復數。您可以在透鏡數據編輯器或非序列元件編輯器中分別輸入這些復參數的實部和虛部。
需要特別注意的是，瓊斯矩陣沒有定義Ez分量。這意味著使用瓊斯矩陣表面或物體的前提假設是入射光線需垂直于瓊斯矩陣表面，例如將瓊斯矩陣表面放置在平行光束中。該假設也與大部分實際應用環(huán)境相符：多數起偏器或波片都是在平行光或發(fā)散角較小的光束中使用的。
如果一束平行光垂直入射至瓊斯矩陣表面，則由于k·E = 0 并且向量k可表示為{0, 0, 1} 因此Ez必須為零，這樣我們就可以只用Ex和Ey分量來描述偏振。如果入射光的方向向量為其他任意值 {l, m, n}，則OpticStudio將自動調整Ez或{Ex, Ey}以使k·E = 0且E的大小不會增加。這個調整有可能導致E的大小降低，進而導致透過能量的降低。
下表為一些典型偏振器件的瓊斯矩陣參數，該表格取自用戶手冊“The Setup Tab”一章:
使用實例
接下來是使用瓊斯矩陣模擬四分之一波片的實例。請聯系工作人員獲取附件。
需要注意的是：瓊斯矩陣表面不使用曲率半徑這一參數，該表面類型總是一個平面。這是因為該類型表面通常都是在垂直入射的平行光中使用。矩陣的每個參數可以在透鏡數據編輯器中的參數欄中輸入。
展開 Ansys Zemax | 如何模擬部分反射和散射的表面
在本例中，我們需要在反射鏡表面上定義60%的反射。因此，表面的透過率為40%。我們需要插入一個理想的膜層來定義這個百分比：
當新的理想膜層輸入到膜層文件后，將文件以適當的名稱進行保存，例如MYCOATING.DAT。需要注意的是，文件的擴展名必須為 .DAT文件，并保存在與COATING.DAT文件相同的路徑下。
使用理想膜層
如果想要OpticStudio識別新創(chuàng)建的理想膜層，您必須首先在系統(tǒng)選項中的文件選項卡的膜層文件欄中選擇新創(chuàng)建的膜層文件。
我們要在矩形體的前表面使用該膜層。首先打開物體2的物體屬性 (Object Properties)，選擇膜層/散射 (Coating/Scattering) 選項卡。該選項卡下的第一項輸入欄為物體的表面 (Face)。對于矩形體物體來說一共包含三個表面組：0，表示側面；1，表示前面；2，表示后面。
因此，物體的不同表面可以定義不同的膜層和散射屬性。對于本例來說，選擇表面1，前表面。
默認情況下，物體的任何表面都沒有定義膜層。對于矩形體的前面，通過下方的膜層 (Coating) 下拉菜單選擇新創(chuàng)建的理想膜層60REFLECT：
在選擇了合適的膜層之后，點擊OK將膜層添加到物體表面上并退出物體屬性菜單。為了證實膜層已經被使用并正確工作，我們可以運行光線追跡（勾選使用偏振 (Use Polarization) 選項）來進行驗證。
如我們預期的一樣，此時探測器接收到的總能量降低到初始能量的60%：
對表面添加散射效應
與膜層的定義類似，散射屬性也是在物體屬性中的膜層/散射選項卡里進行定義的。在當前示例中，重新打開矩形體的物體屬性，在膜層/散射選項卡中選擇表面為1，前面。
在OpticStudio中內置了多種散射模型；默認情況下，表面不會定義任何散射。
展開 Ansys Zemax | 表面不規(guī)則度的公差分析
Zernike多項式次數可以控制表面波峰和波谷（凹凸）的頻率。
這是很重要的一點：當我們把表面平滑度從 λ/5 減小到 λ/10 、λ/20、 λ/50時，RMS表面偏差減小了，但是表面“凹凸”頻率增大了。也就是說當表面平滑度為λ/5，其表面不規(guī)則度的空間頻率小，當表面平滑度為λ/50時，其表面不規(guī)則度的空間頻率大。
表面的光學性能不僅僅取決于RMS幅值還取決于表面不規(guī)則度的空間頻率。我們可以舉例說明這一點，我們可以舉一個簡單的例子。
系統(tǒng)中表面2在Y方向上有一個周期性的結構。在保持振幅不變的情況下，當周期結構的頻率增加時，從3D Layout圖中就可以看到兩者的差異。
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(guī)則度。
總結
需要使用蒙特卡羅分析對表面不規(guī)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(guī)則；
對表面不規(guī)則度公差分析時，需要同時考慮RMS幅值和表面不規(guī)則度空間頻率。
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