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登錄膠合的案例
如何確定膠合成本(將透鏡組裝成雙膠合透鏡、三膠合透鏡等)?
PanDao的膠合工藝涵蓋兩個光學表面的膠合,例如將透鏡B(LB)精密膠合至透鏡A(LA)表面:
當前,膠合工藝僅適用于球面與平面玻璃光學表面。請按以下步驟操作:
a) 將透鏡A加載至PanDao軟件
b) 選擇需膠合的第二透鏡(LB)的光學表面:通常為定義4/表面精度的鏡面側
c) 通過選擇“供應商名稱”(如N-BK7)或選擇“定制材料”,選擇透鏡B的玻璃類型以輸入其熱膨脹系數:α:
d) 輸入膠合光學組件將承受的溫度范圍(單位:開爾文/K):
e) 輸入膠合元件表面B相對于表面A的偏心量4/值(請從膠合元件技術圖紙中獲取該數值)
PanDao將展示其最優膠合技術及每個雙合透鏡的膠合成本
請注意,PanDao目前:
? 暫不提供直徑超過150毫米的透鏡膠合服務:若需更大直徑透鏡膠合工藝,請聯系support@infotek.com.cn
? 僅支持玻璃與熔融石英材質的平面及球面光學元件膠合
請嚴格遵守以下精密操作規范,以實現最佳膠合效果并最小化膠層開裂風險
?待膠合表面須具備相同面形類型及形狀精度。
? 需選擇正向配合,確保兩表面在允許范圍內的形狀偏差協調(參見兩側3/公差等級),形成向外側單調遞增的膠層間隙;
? 必須使用折射率相匹配的膠合劑,通常在UV開始膠合后需靜置12小時(具體時長取決于膠合劑類型);
? 膠層厚度應至少5微米,通常不超過10-20微米,以便獲得最佳效果:為確保此厚度,可采用特定折射率微球;這些微球可隨機分布在透鏡截面或僅置于有效孔徑外區域——后者優勢在于最終中心研磨步驟中可被磨除。
? 膠量需足夠形成外圍膠珠作為儲膠區,防止固化過程中膠層開裂及伴隨的收縮現象。
在允許的形狀偏差范圍內(3/)的形狀精度比率示意圖及外圍儲膠珠設計
展開 Abaqus膠合材料的行為及設置方法
所以基本上膠合性質在abaqus里面設定的方式都是一樣的。只是如果今天你是用膠合元素的話,你就把它的性子定義在material 里面,如果今天用的是接觸性質的話,用看的contact property 的描述的時候,各位就把它定義在contact property 里面。
那這兩種設定方式的比較,膠合元素當然就是有厚度,那膠合接觸性質就是沒有實際的幾何。
膠合接觸性質的時候呢,各位必須很注意一點就是它的主面master 跟slave 的網格節點必須互相的對齊,而且要完全的重合,而不然它在計算的時候會有很大的誤差。
如果是膠合元素的話,基本上它跟厚度是無關的,在而且在厚度方向上面就是輸入一層的,把它設定成一層的元素就可以。那剩下的這些要輸出的內容和output 的這個給各位參考,就是你必須設定這些東西,它才會考慮這些failure的情況。
我們看這個我們測試的結果,我們有實驗的數據,也有element 膠合元素的跟contact proverty 分別是在standard 跟explicit里面去做shear跟normal方向,結果都是會很吻合的。
那接著下圖結果是traction-separation law,一開始的膠合元素。下面兩個model 是主要差別在一開始的膠合元素的厚度是不一樣的,但是它們的分析結果都會是一樣的,所以這就是我們前面講的,如果你是用膠合元素的話,那它跟一開始膠合元素的初始厚度不影響的,是沒有關聯的。我們現在看到的這個云圖是叫sdeg,這個主要就是跟破壞里面講的這個status 的variable 是一樣的意思。它就是主要在判斷膠合元素的時候,它這個膠合元素的狀態是有沒有破壞。0就是沒有破壞。1就是完全破壞。
展開 OCAD:單透鏡與雙膠合透鏡結構組合設計
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項,如圖1所示。
圖1.透鏡初始設計窗體
在圖1中選擇單透鏡后在窗體內中部會自動產生一個以折射率從1.47~1.92連續的玻璃材料的對應P值分布曲線圖,具體數據可以提供點擊工具條內“圖文”查看,大致了解單透鏡的P值與折射率n之間的對應關系。
有些系統因外形尺寸或像差分配要求的原因,一個單獨的單透鏡或雙膠合透鏡無法滿足要求,必須進一步對結構要做復雜化處理,必須使用多透鏡組合。在這種情況下由一個單透鏡和一個雙膠合透鏡的組合往往是首選對象。在需要選擇單透鏡與雙膠合組成的三透鏡的結構形式時,其窗體如圖2所示。在窗體內應首先選擇組合中單透鏡和雙膠合透鏡的焦距分配比例,然后再選擇單透鏡的玻璃材料,最后根據單透鏡的像差貢獻計算雙膠合透鏡相應的組合方案,從中選擇合適的雙膠合透鏡玻璃配對,便可自動設計出基本滿足設計要求的初步結構數據如圖3所示及圖4所示。
圖2.單透鏡-雙膠合透鏡組合設計窗體
圖3.選擇單透鏡玻璃后的設計窗體
圖4.單透鏡-雙膠合透鏡組合結構數據
在選擇單透鏡玻璃之后,可以選擇玻璃組合,王冕在前或者火石在前。如需雙膠合透鏡能夠在前,也要先選擇單透鏡玻璃材料,再根據單透鏡的像差貢獻選擇雙膠合透鏡。選擇方法與前面相同。最后結果如圖5所示。
圖5.雙膠合-單透鏡透鏡組合結構數據
展開 OCAD:雙膠合透鏡初始設計
雙膠合透鏡是光學系統中不可或缺的基本光學零件之一。對于一個新設計的光學系統,首先根據性能要求對其進行外形尺寸計算,然后就得開始對各光學零部件進行初級像差設計,求解每個零部件的、、C的分配值,最后根據對各個零部件的、、C要求值進行設計計算該零部件的光學參數(表面半徑R、表面間隔D以及其玻璃材料)。這一整套過程就是光學系統的“初始結構設計”。有了系統的初始結構參數才能開始根據對系統的成像質量要求進行系統結構優化計算,最后獲得一個滿足使用要求的系統結果。
圖1.單透鏡初始數據
在對系統零部件根據、、C求解初始結構參數時,首先還要根據其、、C的負擔選取零部件結構形式,比如是單透鏡,還是膠合透鏡,還是多片復合透鏡。總之,最后都落實到單透鏡或雙膠合透鏡上,對于消色差系統,特別多的還是雙膠合透鏡上。因此,雙膠合透鏡的設計計算在光學系統初始結構設計過程中十分重要。
雙膠合透鏡是由兩片不同光學材料的膠合在一起的光學透鏡結構形式。兩片玻璃通常一片是王冕玻璃,另一片是火石玻璃。往往要根據不同光學要求決定使用王冕在前還是火石在前,然后根據這一原則選擇具體玻璃牌號的配對。最后根據配對的兩片玻璃的光學參數計算該玻璃組合的、、C,反復選擇適合的玻璃組合,求取其、、C,看是否滿足系統對其、、C值的要求。這就是經典的、求解法。該方法至今適用。
在本OCAD光學系統自動設計軟件中在選擇“單透鏡及膠合透鏡結構設計”菜單時,出現設計窗口如圖2。
圖2.雙膠合透鏡初始設計窗體
在圖1中要求填寫透鏡的焦距、孔徑、系統對該透鏡的、、C要求值,再選擇使用玻璃材料的玻璃庫名以及根據系統結構具體情況決定玻璃組合形式是王冕在前還是火石在前。然后是選擇具體玻璃配對。在選擇玻璃配對時有三種方式。
展開 
OCAD應用:單透鏡與雙膠合透鏡結構組合設計
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項,如圖1所示。
圖1.透鏡初始設計窗體
在圖1中選擇單透鏡后在窗體內中部會自動產生一個以折射率從1.47~1.92連續的玻璃材料的對應P值分布曲線圖,具體數據可以提供點擊工具條內“圖文”查看,大致了解單透鏡的P值與折射率n之間的對應關系。
有些系統因外形尺寸或像差分配要求的原因,一個單獨的單透鏡或雙膠合透鏡無法滿足要求,必須進一步對結構要做復雜化處理,必須使用多透鏡組合。在這種情況下由一個單透鏡和一個雙膠合透鏡的組合往往是首選對象。在需要選擇單透鏡與雙膠合組成的三透鏡的結構形式時,其窗體如圖2所示。在窗體內應首先選擇組合中單透鏡和雙膠合透鏡的焦距分配比例,然后再選擇單透鏡的玻璃材料,最后根據單透鏡的像差貢獻計算雙膠合透鏡相應的組合方案,從中選擇合適的雙膠合透鏡玻璃配對,便可自動設計出基本滿足設計要求的初步結構數據如圖3所示及圖4所示。
展開 雙膠合透鏡初始設計
雙膠合透鏡是光學系統中不可或缺的基本光學零件之一。對于一個新設計的光學系統,首先根據性能要求對其進行外形尺寸計算,然后就得開始對各光學零部件進行初級像差設計,求解每個零部件的、C的分配值,最后根據對各個零部件的 、C要求值進行設計計算該零部件的光學參數(表面半徑R、表面間隔D以及其玻璃材料)。這一整套過程就是光學系統的“初始結構設計”。有了系統的初始結構參數才能開始根據對系統的成像質量要求進行系統結構優化計算,最后獲得一個滿足使用要求的系統結果。
圖1.單透鏡初始數據
在對系統零部件根據 、C求解初始結構參數時,首先還要根據其 、C的負擔選取零部件結構形式,比如是單透鏡,還是膠合透鏡,還是多片復合透鏡。總之,最后都落實到單透鏡或雙膠合透鏡上,對于消色差系統,特別多的還是雙膠合透鏡上。因此,雙膠合透鏡的設計計算在光學系統初始結構設計過程中十分重要。
雙膠合透鏡是由兩片不同光學材料的膠合在一起的光學透鏡結構形式。兩片玻璃通常一片是王冕玻璃,另一片是火石玻璃。往往要根據不同光學要求決定使用王冕在前還是火石在前,然后根據這一原則選擇具體玻璃牌號的配對。最后根據配對的兩片玻璃的光學參數計算該玻璃組合的 、C,反復選擇適合的玻璃組合,求取其 、C,看是否滿足系統對其 、C值的要求。這就是經典的、 求解法。該方法至今適用。
在本OCAD光學系統自動設計軟件中在選擇“單透鏡及膠合透鏡結構設計”菜單時,出現設計窗口如圖2。
圖2.雙膠合透鏡初始設計窗體
在圖1中要求填寫透鏡的焦距、孔徑、系統對該透鏡的 、C要求值,再選擇使用玻璃材料的玻璃庫名以及根據系統結構具體情況決定玻璃組合形式是王冕在前還是火石在前。然后是選擇具體玻璃配對。
展開 OCAD應用:單透鏡與雙膠合透鏡結構組合設計
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項,如圖1所示。
圖1.透鏡初始設計窗體
在圖1中選擇單透鏡后在窗體內中部會自動產生一個以折射率從1.47~1.92連續的玻璃材料的對應P值分布曲線圖,具體數據可以提供點擊工具條內“圖文”查看,大致了解單透鏡的P值與折射率n之間的對應關系。
有些系統因外形尺寸或像差分配要求的原因,一個單獨的單透鏡或雙膠合透鏡無法滿足要求,必須進一步對結構要做復雜化處理,必須使用多透鏡組合。在這種情況下由一個單透鏡和一個雙膠合透鏡的組合往往是首選對象。在需要選擇單透鏡與雙膠合組成的三透鏡的結構形式時,其窗體如圖2所示。在窗體內應首先選擇組合中單透鏡和雙膠合透鏡的焦距分配比例,然后再選擇單透鏡的玻璃材料,最后根據單透鏡的像差貢獻計算雙膠合透鏡相應的組合方案,從中選擇合適的雙膠合透鏡玻璃配對,便可自動設計出基本滿足設計要求的初步結構數據如圖3所示及圖4所示。
圖2.單透鏡-雙膠合透鏡組合設計窗體
圖3.選擇單透鏡玻璃后的設計窗體
圖4.單透鏡-雙膠合透鏡組合結構數據
在選擇單透鏡玻璃之后,可以選擇玻璃組合,王冕在前或者火石在前。如需雙膠合透鏡能夠在前,也要先選擇單透鏡玻璃材料,再根據單透鏡的像差貢獻選擇雙膠合透鏡。選擇方法與前面相同。最后結果如圖5所示。?圖5.雙膠合-單透鏡透鏡組合結構數據
展開 OCAD:單透鏡與雙膠合透鏡結構組合設計
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項,如圖1所示。
圖1.透鏡初始設計窗體
在圖1中選擇單透鏡后在窗體內中部會自動產生一個以折射率從1.47~1.92連續的玻璃材料的對應P值分布曲線圖,具體數據可以提供點擊工具條內“圖文”查看,大致了解單透鏡的P值與折射率n之間的對應關系。
有些系統因外形尺寸或像差分配要求的原因,一個單獨的單透鏡或雙膠合透鏡無法滿足要求,必須進一步對結構要做復雜化處理,必須使用多透鏡組合。在這種情況下由一個單透鏡和一個雙膠合透鏡的組合往往是首選對象。在需要選擇單透鏡與雙膠合組成的三透鏡的結構形式時,其窗體如圖2所示。在窗體內應首先選擇組合中單透鏡和雙膠合透鏡的焦距分配比例,然后再選擇單透鏡的玻璃材料,最后根據單透鏡的像差貢獻計算雙膠合透鏡相應的組合方案,從中選擇合適的雙膠合透鏡玻璃配對,便可自動設計出基本滿足設計要求的初步結構數據如圖3所示及圖4所示。
圖2.單透鏡-雙膠合透鏡組合設計窗體
圖3.選擇單透鏡玻璃后的設計窗體
圖4.單透鏡-雙膠合透鏡組合結構數據
在選擇單透鏡玻璃之后,可以選擇玻璃組合,王冕在前或者火石在前。如需雙膠合透鏡能夠在前,也要先選擇單透鏡玻璃材料,再根據單透鏡的像差貢獻選擇雙膠合透鏡。選擇方法與前面相同。最后結果如圖5所示。
圖5.雙膠合-單透鏡透鏡組合結構數據
展開 OCAD應用:單透鏡與雙膠合透鏡結構組合設計
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項,如圖1所示。
圖1.透鏡初始設計窗體
在圖1中選擇單透鏡后在窗體內中部會自動產生一個以折射率從1.47~1.92連續的玻璃材料的對應P值分布曲線圖,具體數據可以提供點擊工具條內“圖文”查看,大致了解單透鏡的P值與折射率n之間的對應關系。
有些系統因外形尺寸或像差分配要求的原因,一個單獨的單透鏡或雙膠合透鏡無法滿足要求,必須進一步對結構要做復雜化處理,必須使用多透鏡組合。在這種情況下由一個單透鏡和一個雙膠合透鏡的組合往往是首選對象。在需要選擇單透鏡與雙膠合組成的三透鏡的結構形式時,其窗體如圖2所示。在窗體內應首先選擇組合中單透鏡和雙膠合透鏡的焦距分配比例,然后再選擇單透鏡的玻璃材料,最后根據單透鏡的像差貢獻計算雙膠合透鏡相應的組合方案,從中選擇合適的雙膠合透鏡玻璃配對,便可自動設計出基本滿足設計要求的初步結構數據如圖3所示及圖4所示。
圖2.單透鏡-雙膠合透鏡組合設計窗體
圖3.選擇單透鏡玻璃后的設計窗體
圖4.單透鏡-雙膠合透鏡組合結構數據
在選擇單透鏡玻璃之后,可以選擇玻璃組合,王冕在前或者火石在前。如需雙膠合透鏡能夠在前,也要先選擇單透鏡玻璃材料,再根據單透鏡的像差貢獻選擇雙膠合透鏡。選擇方法與前面相同。最后結果如圖5所示。?
圖5.雙膠合-單透鏡透鏡組合結構數據
展開 OCAD應用:單透鏡與雙膠合透鏡結構組合設計
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項,如圖1所示。
圖1.透鏡初始設計窗體
在圖1中選擇單透鏡后在窗體內中部會自動產生一個以折射率從1.47~1.92連續的玻璃材料的對應P值分布曲線圖,具體數據可以提供點擊工具條內“圖文”查看,大致了解單透鏡的P值與折射率n之間的對應關系。
有些系統因外形尺寸或像差分配要求的原因,一個單獨的單透鏡或雙膠合透鏡無法滿足要求,必須進一步對結構要做復雜化處理,必須使用多透鏡組合。在這種情況下由一個單透鏡和一個雙膠合透鏡的組合往往是首選對象。在需要選擇單透鏡與雙膠合組成的三透鏡的結構形式時,其窗體如圖2所示。在窗體內應首先選擇組合中單透鏡和雙膠合透鏡的焦距分配比例,然后再選擇單透鏡的玻璃材料,最后根據單透鏡的像差貢獻計算雙膠合透鏡相應的組合方案,從中選擇合適的雙膠合透鏡玻璃配對,便可自動設計出基本滿足設計要求的初步結構數據如圖3所示及圖4所示。
圖2.單透鏡-雙膠合透鏡組合設計窗體
圖3.選擇單透鏡玻璃后的設計窗體
圖4.單透鏡-雙膠合透鏡組合結構數據
在選擇單透鏡玻璃之后,可以選擇玻璃組合,王冕在前或者火石在前。如需雙膠合透鏡能夠在前,也要先選擇單透鏡玻璃材料,再根據單透鏡的像差貢獻選擇雙膠合透鏡。選擇方法與前面相同。
展開 OCAD:雙膠合透鏡初始設計
雙膠合透鏡是光學系統中不可或缺的基本光學零件之一。對于一個新設計的光學系統,首先根據性能要求對其進行外形尺寸計算,然后就得開始對各光學零部件進行初級像差設計,求解每個零部件的、、C的分配值,最后根據對各個零部件的、、C要求值進行設計計算該零部件的光學參數(表面半徑R、表面間隔D以及其玻璃材料)。這一整套過程就是光學系統的“初始結構設計”。有了系統的初始結構參數才能開始根據對系統的成像質量要求進行系統結構優化計算,最后獲得一個滿足使用要求的系統結果。
圖1.單透鏡初始數據
在對系統零部件根據、、C求解初始結構參數時,首先還要根據其、、C的負擔選取零部件結構形式,比如是單透鏡,還是膠合透鏡,還是多片復合透鏡。總之,最后都落實到單透鏡或雙膠合透鏡上,對于消色差系統,特別多的還是雙膠合透鏡上。因此,雙膠合透鏡的設計計算在光學系統初始結構設計過程中十分重要。
雙膠合透鏡是由兩片不同光學材料的膠合在一起的光學透鏡結構形式。兩片玻璃通常一片是王冕玻璃,另一片是火石玻璃。往往要根據不同光學要求決定使用王冕在前還是火石在前,然后根據這一原則選擇具體玻璃牌號的配對。最后根據配對的兩片玻璃的光學參數計算該玻璃組合的、、C,反復選擇適合的玻璃組合,求取其、、C,看是否滿足系統對其、、C值的要求。這就是經典的、求解法。該方法至今適用。
在本OCAD光學系統自動設計軟件中在選擇“單透鏡及膠合透鏡結構設計”菜單時,出現設計窗口如圖2。
圖2.雙膠合透鏡初始設計窗體
在圖1中要求填寫透鏡的焦距、孔徑、系統對該透鏡的、、C要求值,再選擇使用玻璃材料的玻璃庫名以及根據系統結構具體情況決定玻璃組合形式是王冕在前還是火石在前。然后是選擇具體玻璃配對。在選擇玻璃配對時有三種方式。
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OCAD雙膠合透鏡初始設計
雙膠合透鏡是光學系統中不可或缺的基本光學零件之一。對于一個新設計的光學系統,首先根據性能要求對其進行外形尺寸計算,然后就得開始對各光學零部件進行初級像差設計,求解每個零部件的、C的分配值,最后根據對各個零部件的 、C要求值進行設計計算該零部件的光學參數(表面半徑R、表面間隔D以及其玻璃材料)。這一整套過程就是光學系統的“初始結構設計”。有了系統的初始結構參數才能開始根據對系統的成像質量要求進行系統結構優化計算,最后獲得一個滿足使用要求的系統結果。
圖1.單透鏡初始數據
在對系統零部件根據 、C求解初始結構參數時,首先還要根據其 、C的負擔選取零部件結構形式,比如是單透鏡,還是膠合透鏡,還是多片復合透鏡。總之,最后都落實到單透鏡或雙膠合透鏡上,對于消色差系統,特別多的還是雙膠合透鏡上。因此,雙膠合透鏡的設計計算在光學系統初始結構設計過程中十分重要。
雙膠合透鏡是由兩片不同光學材料的膠合在一起的光學透鏡結構形式。兩片玻璃通常一片是王冕玻璃,另一片是火石玻璃。往往要根據不同光學要求決定使用王冕在前還是火石在前,然后根據這一原則選擇具體玻璃牌號的配對。最后根據配對的兩片玻璃的光學參數計算該玻璃組合的 、C,反復選擇適合的玻璃組合,求取其 、C,看是否滿足系統對其 、C值的要求。這就是經典的、 求解法。該方法至今適用。
在本OCAD光學系統自動設計軟件中在選擇“單透鏡及膠合透鏡結構設計”菜單時,出現設計窗口如圖2。
圖2.雙膠合透鏡初始設計窗體
在圖1中要求填寫透鏡的焦距、孔徑、系統對該透鏡的 、C要求值,再選擇使用玻璃材料的玻璃庫名以及根據系統結構具體情況決定玻璃組合形式是王冕在前還是火石在前。然后是選擇具體玻璃配對。在選擇玻璃配對時有三種方式。
a.
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雙膠合透鏡是光學系統中不可或缺的基本光學零件之一。對于一個新設計的光學系統,首先根據性能要求對其進行外形尺寸計算,然后就得開始對各光學零部件進行初級像差設計,求解每個零部件的、C的分配值,最后根據對各個零部件的 、C要求值進行設計計算該零部件的光學參數(表面半徑R、表面間隔D以及其玻璃材料)。這一整套過程就是光學系統的“初始結構設計”。有了系統的初始結構參數才能開始根據對系統的成像質量要求進行系統結構優化計算,最后獲得一個滿足使用要求的系統結果。
圖1.單透鏡初始數據
在對系統零部件根據 、C求解初始結構參數時,首先還要根據其 、C的負擔選取零部件結構形式,比如是單透鏡,還是膠合透鏡,還是多片復合透鏡。總之,最后都落實到單透鏡或雙膠合透鏡上,對于消色差系統,特別多的還是雙膠合透鏡上。因此,雙膠合透鏡的設計計算在光學系統初始結構設計過程中十分重要。
雙膠合透鏡是由兩片不同光學材料的膠合在一起的光學透鏡結構形式。兩片玻璃通常一片是王冕玻璃,另一片是火石玻璃。往往要根據不同光學要求決定使用王冕在前還是火石在前,然后根據這一原則選擇具體玻璃牌號的配對。最后根據配對的兩片玻璃的光學參數計算該玻璃組合的 、C,反復選擇適合的玻璃組合,求取其 、C,看是否滿足系統對其 、C值的要求。這就是經典的、 求解法。該方法至今適用。
在本OCAD光學系統自動設計軟件中在選擇“單透鏡及膠合透鏡結構設計”菜單時,出現設計窗口如圖2。
展開 基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計算
橡膠懸置膠合件作為發動機懸置系統的重要組成部分,其靜態力學特性對汽車的操縱穩定性起著重要作用,同時也是進行橡膠懸置動態特性預測的基礎。然而由于橡膠懸置復雜多變的結構形狀以及橡膠材料復雜的非線性特性,目前并沒有理想的模型或解析公式可以準確地描述其彈性特性與結構參數之間的關系,因而橡膠懸置的結構設計也沒有確定的方法,大多采用經驗設計和試驗修正的方法。
本文將以一個懸置膠合件仿真的實例講解一下如何利用ABAQUS來獲取其三個方向的靜態特性。所用膠合件的數模圖如圖1所示。其設計圖紙上標注的三向剛度如表1所示,膠料硬度是邵氏50±5度。
圖1 膠合件結構
表1設計要求
1、 網格劃分
采用HYPERMESH對圖一懸置進行網格劃分到的有限元模型如圖2所示。
2、材料設置
把劃分好的網格導入ABAQUS中,設置其材料參數,由于不同本構模型對橡膠懸置膠合件剛度計算結果有一定的影響。結合何小靜,上官文斌發表的《橡膠隔振器靜態力- 位移關系計算方法》一文的研究結果表明,Mooney-Rivlin 模型的計算精度最高,其相對誤差均小于10%,所以本文采用M-R模型進行計算。50度膠料的M-R材料常數C10=0.2969,C01=0.0584。
3、剛度求解
3.1求解X方向剛度
按表 1要求,做如下設置:在Z方向先預載8mm,再在X向加載500N。取值0~5.6mm,對X向靜剛度進行求解。
展開 Abaqus基礎教程13--膠合失效仿真
膠合是電子行業中常見的連接方式,Abaqus中常用cohesive單元或者cohesive接觸兩種方法進行膠合失效仿真,這兩種方式操作方法有所差別,但結果一般大同小異。
本例模型比較簡單,建模過程從略,使用靜態分析,使用cohesive單元時需要創建膠合元素的實體,通過賦予材料屬性的方式模擬結構的脫粘,創建如下:
設置單元類型為COH2D4:
對膠接面和膠體設置綁定約束,如下:
設置張開位移為6mm:
設置完成,求解,查看應力云圖如下:
同樣,對于使用接觸的方式定義膠接,設置接觸屬性如下:
其余條件保持不變,求解應力如下:
兩種方式力與位移關系對比如下:
展開