ansys物體跌落的案例
Ansys Zemax | 如何導入CAD物體
這篇文章介紹了如何將STL、IGES、STEP和SAT等格式的CAD（計算機輔助設計，Computer Aided Design）物體導入到OpticStudio中。
CAD文件的格式一般與您所使用的CAD軟件相關，格式種類眾多，不同的格式也有各自擅長的領域。如，STL格式是利用三角形網格來表示三維物體的，所以，對于那些原本就是由多個平面圍成的物體來說是一個不錯的選擇，該格式也常應用于3D打印領域。IGES格式與STEP格式在不同的CAD軟件中都有良好的兼容性。在二者中做選擇時，要看它們當中哪一個的模型導出程序對物體模型的表示方式更適合于您的物體模型。如果您使用基于ACIS引擎的CAD軟件，那么推薦您使用SAT格式的CAD文件。
簡介
在OpticStudio中導入CAD物體是非常重要的功能，尤其是在對復雜的光機元件進行雜散光分析時，光線會在這類光機元件上發生較為嚴重的反射和散射效應。導入CAD功能在照明系統中同樣重要，例如在汽車儀表盤中，光線可能會入射到一個復雜的光導管之中。OpticStudio的導入CAD物體功能非常靈活且強大，它支持多種常見的CAD文件格式。
導入CAD物體
CAD物體結構可能十分復雜，一根光線可能會在物體中產生多次反射、折射或散射等相互作用。因此，我們使用非序列光線追跡來描述光線與物體之間的相互作用。在序列系統中，我們也可以使用混合模式來進行類似的非序列光線追跡。
OpticStudio支持四種靜態CAD文件格式：STL、IGES、STEP和SAT（如SLDPRT和ZPO這樣的動態CAD格式，不在本文的討論范圍之內）。在四者之中，只有STL格式是用小的三角形表面連接在一起，來近似表示物體模型的曲面，其它三種格式會使用平滑而連續的表面進行建模。物體上的小平面 (Facets) 只用于在屏幕上顯示。
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概述
在OpticStudio中，使用多邊形物體 (Polygon Object, POB) 是創建用戶自定義幾何體的常用方法之一。本文介紹了如何創建多邊形物體、定義物體表面以及如何在非序列編輯器中使用該物體。
介紹
多邊形物體是由多個三角形或矩形面構成的三維空間幾何體，其中三角形或矩形面的頂點由一個ASCII文本文件定義。該文本文件包含有多行數據，并且可以使用任意文本編輯器進行編輯。其中每行數據以單個字母或符號為起始，數據跟隨在字母和符號之后。
為了充分演示如何構建多邊形對象、定義單個面或面組、保存文件的位置以及如何在OpticStudio中加載文件，讓我們使用POB功能創建一個等邊三角形棱鏡。等邊三角形棱鏡共有五個面，但只需定義總共六個頂點。然后，我們可以使用OpticStudio中多邊形對象支持的矩形符號連接每個頂點。
首先打開一個空白的文本文檔。在POB文件以中嘆號 (!) 為起始的行表示該行為備注行。在定義多邊形物體時使用備注行來描述該物體是十分有用的，它可以在之后使用時幫助您快速了解該文本文件創建了什么樣的物體。
讓我們首先定義棱鏡的6個頂點。我們必須使用的語法由頂點符號描述：V。定義頂點的線必須以字母V開頭，后跟頂點編號和頂點的x、y、z坐標：
V number x y z
該數字將x、y、z位置指定為一個頂點編號，稍后可以在我們對多邊形對象的定義中使用該編號。這樣做很方便，我們不必每次使用這個頂點時都定義x，y，z坐標。相反，我們只是引用數字。
x、y、z坐標相對于多邊形對象的局部（0,0,0）。請注意，多邊形對象的（0,0,0）坐標在NSC編輯器中全局定位。
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概要
這篇文章介紹了在OpticStudio中，如何不以導入CAD文件的方式創建復雜的物體。您將學習到如何通過組合多個物體來創建復雜的非序列物體，如何利用拾取求解類型鎖定一組物體以及在非序列元件編輯器中如何復制一組物體。
簡介
在非序列模式中，用戶可以導入或創建物體來進行光學機械組件設計，當我們關注于設計而不是分析時，使用易于定義的參數化物體是較為方便的。參數化物體基于一個基本方程，該方程可以通過手動、滑塊、宏或優化器等方式快速修改。Opticsudio有許多內置的參數化物體供我們使用或進行組合。本文將展示通過組合內置參數化物體創建復雜的物體，以及通過編輯器中的參數控制物體的形狀。對參數所做的任何更改都將立即反映在分析結果中，省去需要我們使用參數不同的多個模型的麻煩。
參數化的物體定義方式讓設計更簡單
在OpticStudio中，多數非序列物體都是參數化的，即他們的定義依賴于某個基本的方程。例如，標準透鏡 (Standard Lens) 物體是通過如曲率半徑、圓錐系數、中心厚度等參數來定義的。這樣參數化的物體可以只通過修改非序列元件編輯器 (Non sequential Component Editor, NSCE) 中的數據值就可以進行修改。當物體的數據被手動修改，或被滑塊 (Slider) 工具、宏 (macro) 程序、擴展 (Extension) 程序，以及最關鍵的被優化器 (Optimizer) 修改時，物體能夠快速地重建。
OpticStudio 同樣支持非參數化的物體，如多邊形物體 (Polygon Object) 或者導入的CAD物體 (Imported CAD Objects)。這些物體最終由一系列數據表示。
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最后，將對背面三角形應用面組編號2：
完成每個面的表面組序號設置后保存文本文件并重新加載該POB物體。我們可以看到表面下拉菜單中包含了三個表面分組：
這樣一來，我們可以單獨對Side Face分組的表面（POB文件中表面分組序號為0的表面）定義任意表面屬性。同樣的，當選擇其他表面分組時（例如序號1，前表面），我們可以定義不同的表面屬性。
我們可以通過物體編輯器查看所選表面分組中包含的表面。其中選中的表面將高亮顯示為橙色：
注意事項
在使用多邊形物體時有以下幾點需要特別注意：
當使用POB文件表示空間幾何體時，確保POB文件中定義的矩形/三角形表面閉合為一個封閉的體積（也可以使用多邊形物體在非序列編輯器中的額外數據“是實體？(Is Volume ?)”來定義封閉的空間幾何體）。
在定義矩形時，頂點的定義順序不能交叉。交叉會導致光線追跡產生錯誤。
多邊形物體中沒有三角形/矩形表面的數量上限。它是由計算機內存的容量決定。其中每個三角形表面大約需要100比特的存儲空間。然而OpticStudio通常會在同一時間保多個透鏡數據的副本，因此OpticStudio存儲一個三角形表面的實際空間約為500比特。
在OpticStudio中內置有一個示例宏程序可以用來生成不同類型的多邊形物體，且無需定義每個頂點。該宏程序名稱為Polygon.ZPL，它保存在Zemax根目錄下的Macros文件夾中。在使用時，宏程序需要用戶輸入物體的表面半徑（表面不一定為圓形）、表面的邊數、多邊形物體的長度以及長度的分段數量。
小結
在OpticStudio中使用多邊形物體是一種非常靈活的創建用戶自定義物體的方法。通過簡單的ASCII文本文件，您可以定義任意由頂點連成的三角形或矩形所組成的空間幾何體。
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AnsysWB-手機跌落瞬態仿真 ￥10
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ANSYS workbench 電路板跌落顯示動力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習電路板的三維模型處理
2、學習電路板跌落非線性接觸相關的接觸設置
3、學習電路板跌落顯示動力學分析步的建立
4、學習電路板跌落顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 電路板跌落顯示動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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Ansys LS-Dyna結構沖擊跌落仿真應用培訓
視頻簡介
電子產品、電動工具以及包裝類產品在實際使用過程中會存在意外跌落風險，跌落后產品功能是否正常、產品外觀是否損壞嚴重、內部連接是否失效等等這些都給設計提出了重大挑戰，采用有限元分析對該工況進行仿真已成為工程師快速了解產品性能和洞悉產品失效機理的常用方法。
本課程主要介紹采用顯式動力學分析軟件Ansys LS-Dyna對產品跌落進行仿真的基本流程以及仿真中需要注意的一些要點。
在 ANSYS/Ls-dyna 中實現物體按指定軌跡運動
比如定義物體沿x 方向的位移，只需
將RBUX 改為UX 即可。其他的依此類推。
5、 其他
在 lsdyna 中位移條件是當作載荷來處理的。對于施加其他載荷，比如轉動、速度、加速度、力和轉矩等也可以用類似的辦法添加，對于剛體也是用同樣的方法處理。順便提一句，在 abaqus/explicit 中，同樣可以實現物體按指定軌跡運動，不過在 abaqus/explicit 中位移條件是當邊界條件處理的。
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應用ANSYS/LS-DYNA進行電視機抗跌落分析
【論文摘要】采用ANSYS/LS-DYNA的結構動力分析功能，對21英寸彩色電視機連帶外包裝的跌落過程進行模擬，得到結構的瞬態動力響應。清晰展示了不同部件的應力、變形隨時間的變化，給出泡末的吸能率及玻殼的加速度曲線等重要參數。結果表明電視機前殼底部及內部支撐塑性應變較大，為損傷及破壞的危險區域，應采取加強措施。同時，此模型中采用的網格劃分、聯接及接觸定義、求解控制等方法可用于其它型號的電視跌落分析。
電視機在行業規定的跌落測試或運輸、裝卸及使用過程中結構可能發生破壞。在工業發達國家，傳統的跌落實驗越來越多地由計算機模擬技術完成，極大提高了企業研發能力和產品競爭力。在我國，電視產業的發展極具規模，采用高技術是必然趨勢。
此計算工作是模擬21英寸電視整機連帶外包裝在跌落過程中結構的動態響應，將不同部件（或結構、聯接等）在不同時刻的變形、受力狀態、破壞機理清晰展示，給設計工程師提供結構改進及包裝設計的理論依據。在用ANSYS/LS-DYNA對彩色電視機進行抗跌落性能分析中，幾何模型包括整機各個部件，即前殼、后殼、玻殼、喇叭、喇叭支架、PCB板及外包裝（上下泡末、紙箱）等。如圖1所示。
圖1 電視機模型
LS -DYNA的計算結果及后處理可提供整體結構或任何一點的動態響應。例如整體對地面的沖擊力、整體能量變化、泡末對能量的吸收、整個結構的受力變化等；一點的信息包括某位置的應力、變形隨時間的變化或玻殼質心的加速度響應等。除此之外，還可給出各個接觸界面的接觸能、接觸力的隨時間變化曲線等。
展開 ansys18.2 PCB板跌落顯示動力學分析 ￥8.88
通過仿真，分析該PCB板在以與地面成某一角度時跌落過程中，是否會出現散熱片與CPU脫離。
采用ANSYS18.2 Explicit STR顯式動力學分析模塊，對PCB板跌落過程進行仿真。
基于ANSYS/LS-DYNA的鎂合金材料某無人機滑橇式起落架的跌落分析
課題組以某型號的植保無人機起落架為研究對象，通過有限元軟件ANSYS對起落架在滿載工況下進行靜力分析，驗證了鎂合金作為起落架制作材料的基本可行性。并對其不同載荷和跌落速度進行跌落仿真分析，進一步驗證了其作為起落架制作材料的可行性[5,6]。
1 無人機起落架的模型建立
1.1 起落架結構分析
某小型植保無人機滿載質量為33 kg，降落時允許最大下沉速度為3 m/s，起落架要有足夠的強度滿足此要求。選擇的材料為稀土鎂合金，材料參數如表1所示。
表1 材料及參數
1.2 網格的劃分
網格劃分屬于有限元分析前處理階段中的必不可少的一環，并且也是十分重要的一個階段，比如網格尺寸大小的確定對計算的精度影響較大。本研究采用四面體主導的方法進行網格劃分，單元尺寸為3mm，網格節點數為115 995，單元格數量為60 211，模型網格劃分圖如圖1所示。
圖1 網格劃分圖
2 起落架跌落仿真
網格劃分和部分設置與上文一致，在UG中新建一個平面為地面，在材料屬性中定義地面為混凝土，定義剛度行為為剛性。
本文選用ANSYS/LS-DYNA模塊作為此次仿真的模擬平臺，此平臺結合了ANSYS的強大前后處理功能和LS-DYNA求解器的強大分析能力[7],L S-D Y N A通過瞬態動力學分析結構動力學響應，ANSYS/LS-DYNA顯示時間積分采用中心差分法，即n個時間步結束后加速度的計算和LS-DYNA中的時間步長計算分別為：
式中，M為質量矩陣；P為第n個時間步內所施加的節點外力向量；Fint為tn時刻的內力矢量；te為最小時間步長；Ls為單元特征長度；c為沖擊波在材料中的傳遞速度[8]。
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干貨視頻 | Ansys LS-Dyna結構沖擊跌落仿真應用培訓
視頻簡介
電子產品、電動工具以及包裝類產品在實際使用過程中會存在意外跌落風險，跌落后產品功能是否正常、產品外觀是否損壞嚴重、內部連接是否失效等等這些都給設計提出了重大挑戰，采用有限元分析對該工況進行仿真已成為工程師快速了解產品性能和洞悉產品失效機理的常用方法。
本課程主要介紹采用顯式動力學分析軟件Ansys LS-Dyna對產品跌落進行仿真的基本流程以及仿真中需要注意的一些要點。
現場公開課 | Ansys LS-Dyna結構沖擊跌落仿真應用培訓
電子產品、電動工具以及包裝類產品在實際使用過程中會存在意外跌落風險，跌落后產品功能是否正常、產品外觀是否損壞嚴重、內部連接是否失效等等這些都給設計提出了重大挑戰，采用有限元分析對該工況進行仿真已成為工程師快速了解產品性能和洞悉產品失效機理的常用方法。
本課程主要介紹采用顯式動力學分析軟件Ansys LS-Dyna對產品跌落進行仿真的基本流程以及仿真中需要注意的一些要點。
01、培訓目標
1.掌握如何使用Ansys LS-Dyna軟件對產品沖擊/跌落工況進行仿真分析;
2.理解LS-Dyna關鍵字并對關鍵字進行編輯；
3.學習Ansys Workbench環境對LS-Dyna進行前處理以及LS-Prepost對LS-Dyna進行后處理。
展開 基于ANSYS workbench-Explicit Dynamics模塊電路板跌落顯示動力學分析簡例
基于ANSYS workbench-Explicit Dynamics模塊電路板跌落顯示動力學分析簡例
本實例為顯示動力學分析簡化實例，與實際工程項目相差甚遠，請不要直接用于工程應用以及論文撰寫，僅僅以此方法介紹ANSYS workbench-Explicit Dynamics的一個跌落分析的應用。
轉載請注明出處以及作者：CAE夢想很偉大
本實例為某簡易電路板結構，現在對其進行跌落分析。對焊點和接觸建立失效準則，模擬跌落過程中焊點和接觸失效。
1.分析模塊定義：
2.材料屬性定義：
選擇【Explicit Materials】材料庫中的CONC-35MPA；選擇【General Non-linear Materials】材料庫中的Aluminum Alloy NL；創建自定義材料PCB，材料屬性設置項如圖所示。
3.創建幾何：
4.建立綁定接觸對、焊點以及Body Interactions：
其中綁定接觸和焊點需要建立正應力和剪切應力極限用于失效分析。
5.求解設置：
分析時間0.005s
設置初始速度-5m/s
地面剛性全約束
6.結果后處理
可以看出PowerConnector20以及powerdiss.123都已經脫離PCB，焊點以及接觸均已失效，本例結束。
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