ansys曲面函數(shù)的案例
MATLAB創(chuàng)建橢圓曲面函數(shù)-ellipsoid
[X,Y,Z] = ellipsoid(0,0,0,1.5,1.5,3);
創(chuàng)建橢圓體的曲面圖。
surf(X,Y,Z);
axis equal
繪制第二個(gè)橢圓體，其中心從第一個(gè)橢圓體平移 (3, 0, 5)。為了能夠在下一步驟中旋轉(zhuǎn)第二個(gè)橢圓體，將曲面對(duì)象返回為 s。
hold on
s = surf(X+3,Y,Z+5);
將第二個(gè)橢圓體圍繞其 x 軸旋轉(zhuǎn) 45 度。平移和旋轉(zhuǎn)后的橢圓體的新坐標(biāo)存儲(chǔ)在 s.Xdata、s.Ydata 和 s.Zdata 中。
direction = [1 0 0];
rotate(s,direction,45)
3.顯示具有不同面數(shù)的橢圓體
顯示均以坐標(biāo) (0, 0, 0) 為中心、半軸長(zhǎng)度為 (2, 1, 1) 但具有不同面數(shù)的多個(gè)橢圓體。
調(diào)用 tiledlayout 函數(shù)以創(chuàng)建 2×2 分塊圖布局。調(diào)用 nexttile 函數(shù)來(lái)創(chuàng)建坐標(biāo)區(qū)。然后，使用 ellipsoid 函數(shù)繪制三個(gè)具有不同面數(shù)的橢圓體。通過(guò)指定坐標(biāo)區(qū)，在圖的不同圖塊中繪制橢圓體。
展開(kāi) 正弦函數(shù)曲線(xiàn)曲面的建立
我其實(shí)有很多資料想和大家分享，只是目前還沒(méi)有完全分好類(lèi)別，那么，這一小節(jié)我來(lái)和大家分享一下正弦函數(shù)或者其他函數(shù)在曲線(xiàn)曲面中的應(yīng)用方法。
工作情景模式中又很多時(shí)候是需要使用到函數(shù)功能的，比如正余弦函數(shù)曲線(xiàn)，當(dāng)然如上一節(jié)我們說(shuō)的漸開(kāi)線(xiàn)一樣，還有的時(shí)候是需要按照自己畫(huà)的線(xiàn)條形成的曲線(xiàn)偏移在某些特殊線(xiàn)面的處理方面能給自己最大的自由度和靈活性。
比如上圖中這個(gè)曲面就是被正弦函數(shù)線(xiàn)切割的，那么我們接下來(lái)就看一看如何實(shí)現(xiàn)上訴需求。
1， 首先在草圖中創(chuàng)建一個(gè)園，然后用拉伸面命令拉伸一個(gè)圓柱面，當(dāng)然這個(gè)可以給高一點(diǎn)
然后我們找到law命令，創(chuàng)建我們需要的正選函數(shù)
鼠標(biāo)點(diǎn)擊fog（law）創(chuàng)建一個(gè)新的函數(shù)
然后輸入公式 rad表示弧度一定要加上
另外，如果有些公式不知道的話(huà)可以在字典（dictonary）里面找
創(chuàng)建好了參數(shù)之后會(huì)在結(jié)構(gòu)樹(shù)上關(guān)系（relations）出現(xiàn)：
接下來(lái)我們需要做一步split裁切，因?yàn)榉忾]曲線(xiàn)是無(wú)法使用平行的law的
按照abcdefg的順序，a,
首先選擇平行線(xiàn)，然后選擇切割的一半，support面選擇拉伸曲面。
關(guān)鍵在于law，點(diǎn)開(kāi)之后選擇高級(jí)（advance）之后選取結(jié)構(gòu)樹(shù)上的law，如下
就快看到希望了對(duì)吧。別急，關(guān)鍵還要看然后做另外一半，哈哈，同樣做法哦
然后就簡(jiǎn)單了，join兩條曲線(xiàn)，之后切割就好了。
希望大家都能靈活應(yīng)用，get到了這個(gè)技能你會(huì)發(fā)現(xiàn)你會(huì)再上一個(gè)新臺(tái)階。
展開(kāi) 在A(yíng)BAQUS中基于圓柱坐標(biāo)系設(shè)置關(guān)于坐標(biāo)函數(shù)的表面力（keyword 曲面加載,圓柱坐標(biāo),面力）
例如下圖所示，受Y方向某拉力作用，各點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為：
在圓孔中心位置建立圓柱坐標(biāo)系，該應(yīng)力狀態(tài)在圓柱坐標(biāo)系下的公式為：
在這種情況下反推物理量，需要對(duì)曲面施加基于圓柱坐標(biāo)系的面力。
案例如下：在圓弧面基于圓柱坐標(biāo)系施加等效于單向應(yīng)力狀態(tài)的面力。
加載前先建立圓柱坐標(biāo)系（注意R軸方向?yàn)?度位置，T軸方向?yàn)榻嵌仍龃蠓较颍疽鈭D見(jiàn)文后的加載圖）
具體設(shè)置方法為：Load>Create Load>Mechanical>surface traction
選中中間曲面后，先設(shè)置徑向力，按以下參數(shù)設(shè)置：
Distribution：應(yīng)力分配，點(diǎn)擊后面的f(x)創(chuàng)建一個(gè)基于圓柱坐標(biāo)系的表達(dá)式，Local system 要選擇圓柱坐標(biāo)系，Th為角度變量。
Traction：選擇General，為一般力。
Vector：點(diǎn)擊選擇圖標(biāo)后，依次選擇（0，0，0） （-1，0，0） ，坐標(biāo)選擇建立的圓柱坐標(biāo)系。
注：面力方向矢量是基于所選坐標(biāo)系，（-1，0，0）就是沿圓柱坐標(biāo)系下的R軸反向。
Magnitude：選擇應(yīng)力大小為1。
然后在創(chuàng)建一個(gè)Load,設(shè)置切向力，如下圖所示，也是基于圓柱坐標(biāo)系。
再創(chuàng)建一個(gè)Load，在整體坐標(biāo)系下對(duì)兩側(cè)的平面施加Y方向的面力，大小為1，同時(shí)對(duì)后面的面施加全約束。
最后加載形式為下圖所示：
求解結(jié)果如下圖：
大部分位置應(yīng)力在0.99~1.01之間，為單向應(yīng)力狀態(tài)，加載方式正確。
本問(wèn)題的關(guān)鍵是面力的方向問(wèn)題，在選擇面力的方向矢量時(shí)，是基于所選坐標(biāo)系。對(duì)于圓柱坐標(biāo)系，切向力矢量為（0，-1，0）時(shí)，即力的方向只沿著theta的反方向。
展開(kāi) 從形函數(shù)與函數(shù)的連續(xù)可導(dǎo)性到ansys結(jié)果中的節(jié)點(diǎn)解與單元解的差異
如題，《從形函數(shù)與函數(shù)的連續(xù)可導(dǎo)性到ansys結(jié)果中的節(jié)點(diǎn)解與單元解的差異》，形函數(shù)對(duì)結(jié)果的影響大部分人都能聯(lián)想到二次單元比線(xiàn)性單元求得的結(jié)果更精確，但該文要表達(dá)的不僅如此，而是從更一般地討論怎么從單元的形函數(shù)來(lái)理解節(jié)點(diǎn)解與單元解之間的差異。
首先討論單元的階次。作為基礎(chǔ)我們應(yīng)該明白網(wǎng)格與單元的區(qū)別，網(wǎng)格是將幾何體離散化后的結(jié)構(gòu)，即組成幾何體的微元，單元是這些微元的幾何、物理或數(shù)學(xué)屬性（這里我們并不打算詳細(xì)討論單元的這些屬性，但是這些知識(shí)會(huì)方便對(duì)本文的理解）。我們經(jīng)常在使用ansys或其他CAE軟件時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到單元的選擇以及單元階次的選擇，一般一種單元包括線(xiàn)性單元和二次單元甚至更高級(jí)的單元，比如在ansys中經(jīng)常被使用的shell181（左）和shell281（右），線(xiàn)性單元使用的形函數(shù)是一次的多項(xiàng)式，高次單元使用的形函數(shù)是高次的多項(xiàng)式，形函數(shù)用于描述相鄰節(jié)點(diǎn)之間的位移場(chǎng)，所以高次的單元可以更好的描述形狀復(fù)雜的幾何體。
不同于常規(guī)材料力學(xué)中通過(guò)平衡方程求解（首先求得的解是力解），有限元方式求解的特點(diǎn)是首先求解出的結(jié)果是節(jié)點(diǎn)的位移解，即displacement of nodes，所有的節(jié)點(diǎn)位移形成了位移場(chǎng)，在空間上位移場(chǎng)一定是連續(xù)的，但是不一定是平滑的。哎哎，是不是特別熟悉的感覺(jué)，正是和高數(shù)中函數(shù)的連續(xù)性和可導(dǎo)性?xún)蓚€(gè)性質(zhì)非常相似，不用奇怪，位移場(chǎng)本來(lái)就是用函數(shù)描述的，所以自然就存在函數(shù)的性質(zhì)，所以用函數(shù)的性質(zhì)來(lái)理解就可以方便解釋一些現(xiàn)象了，下圖分別是用兩種形函數(shù)描述的位移場(chǎng)，在有限元求解后得到的首先是節(jié)點(diǎn)位移解，即圖中5個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移，假如每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移用坐標(biāo)x\y\z的函數(shù)來(lái)表示，然后通過(guò)形函數(shù)插值得到相鄰節(jié)點(diǎn)之間的位移（也是xyz的函數(shù)），上圖是用一次形函數(shù)插值，下圖是用二次形函數(shù)插值。
展開(kāi) 
Ansys Zemax | 確保自由曲面設(shè)計(jì)的可制造性
例如，我們采用一個(gè)平面對(duì)稱(chēng)的自由曲面鏡頭，即所謂的 Alvarez 透鏡。進(jìn)入 OpticStudio 分析 -> 表面 -> 表面斜率，可以檢查整個(gè)表面的斜率分布。此分析功能可以將表面的子午、弧矢、X 和 Y 斜率顯示為 2D 顏色、等高線(xiàn)圖或 3D 曲面圖。
圖 4. 示例 Alvarez 透鏡第一表面的子午和弧矢斜率
圖5. 示例 Alvarez 透鏡第一表面的 X 和 Y 斜率
假設(shè)我們有以下來(lái)自制造商的刀具圖紙（圖 6）。對(duì)于我們?cè)诖嘶A(chǔ)上的光學(xué)元件設(shè)計(jì)，重要的是要了解刀具后角和側(cè)面角。
圖6. 刀具圖紙
間隙角 = 7 ± 0.5 度。
側(cè)面角可以計(jì)算為：
側(cè)面角 = （90 – Included_angle/2） = 65 ± 0.5 度。
在光學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們應(yīng)該相應(yīng)地限制表面的斜率，這樣才可以使用提供的刀具來(lái)加工鏡頭。
在軸向切削的情況下，表面的最大子午傾斜角必須小于刀具后刀面角，例如小于 64.5 度（我們?cè)谶@里考慮± 0.5 度公差）。最大弧矢傾斜角必須小于刀具間隙角，例如小于 6.5 度。
在離軸切削的情況下，表面的最大 X 傾斜角必須小于刀具側(cè)面角，例如小于 64.5 度，最大 Y 斜角必須小于刀具間隙角，例如小于 6.5 度。
OpticStudio 具有 DSLP 操作數(shù)，可以添加在評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中，以便在優(yōu)化期間控制表面的傾斜角度。DSLP 操作數(shù)具有各種參數(shù)和不同的輸出，您可以在 OpticStudio 用戶(hù)手冊(cè)中找到更多信息。下圖（圖 7）顯示了如何獲得子午、弧矢、X 和 Y 斜率的最大值。
圖7.
展開(kāi) Ansys Zemax | 確保自由曲面設(shè)計(jì)的可制造性
例如，我們采用一個(gè)平面對(duì)稱(chēng)的自由曲面鏡頭，即所謂的 Alvarez 透鏡。進(jìn)入 OpticStudio 分析 -> 表面 -> 表面斜率，可以檢查整個(gè)表面的斜率分布。此分析功能可以將表面的子午、弧矢、X 和 Y 斜率顯示為 2D 顏色、等高線(xiàn)圖或 3D 曲面圖。
圖 4. 示例 Alvarez 透鏡第一表面的子午和弧矢斜率
圖5. 示例 Alvarez 透鏡第一表面的 X 和 Y 斜率
假設(shè)我們有以下來(lái)自制造商的刀具圖紙（圖 6）。對(duì)于我們?cè)诖嘶A(chǔ)上的光學(xué)元件設(shè)計(jì)，重要的是要了解刀具后角和側(cè)面角。
圖6. 刀具圖紙
間隙角 = 7 ± 0.5 度。
側(cè)面角可以計(jì)算為：
側(cè)面角 = （90 – Included_angle/2） = 65 ± 0.5 度。
在光學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們應(yīng)該相應(yīng)地限制表面的斜率，這樣才可以使用提供的刀具來(lái)加工鏡頭。
在軸向切削的情況下，表面的最大子午傾斜角必須小于刀具后刀面角，例如小于 64.5 度（我們?cè)谶@里考慮± 0.5 度公差）。最大弧矢傾斜角必須小于刀具間隙角，例如小于 6.5 度。
在離軸切削的情況下，表面的最大 X 傾斜角必須小于刀具側(cè)面角，例如小于 64.5 度，最大 Y 斜角必須小于刀具間隙角，例如小于 6.5 度。
OpticStudio 具有 DSLP 操作數(shù)，可以添加在評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中，以便在優(yōu)化期間控制表面的傾斜角度。DSLP 操作數(shù)具有各種參數(shù)和不同的輸出，您可以在 OpticStudio 用戶(hù)手冊(cè)中找到更多信息。下圖（圖 7）顯示了如何獲得子午、弧矢、X 和 Y 斜率的最大值。
圖7.
展開(kāi) ANSYS 內(nèi)部函數(shù)
VLNEXT(N)
Next higher volume number above N in selected set (or zero if none
found).
30.距離函數(shù)
DISTND(N1,N2) Distance between nodes N1 and N2.
DISTKP(K1,K2) Distance between keypoints K1 and K2.
DISTEN(E,N) Distance between the centroid of element E and node N.
Centroid is determined from the selected nodes on the element.
31.角度函數(shù) (缺省單位為弧度，單位變換用 *AFUN 命令)
ANGLEN(N1,N2,N3) Subtended angle between two lines (defined by
three nodes where N1 is the vertex node). Default is in
radians.
ANGLEK(K1,K2,K3) Subtended angle between two lines (defined by
three keypoints where K1 is the vertex keypoint). Default is in
radians.
32.最近實(shí)體函數(shù)
NNEAR(N) Selected node nearest node N.
KNEAR(K) Selected keypoint nearest keypoint K.
ENEARN(N) Selected element nearest node N.
展開(kāi) ansys的取值函數(shù)
有關(guān)實(shí)體狀態(tài)的取值函數(shù)
NSEL(N)
ESEL(E)
KSEL(K)
LSEL(L)
ASEL(A)
VSEL(V)
表示某個(gè)實(shí)體狀態(tài)，其返回值-1，沒(méi)有選中，0，沒(méi)有定義，1，被選中
有關(guān)下一個(gè)被選實(shí)體的取值函數(shù)
NDNEXT(N)
ELNEXT(E)
KPNEXT(K)
LSNEXT(L)
ARNEXT(A)
VLNEXT(V)
表示編號(hào)大于N,E,K,L,A,V的下一個(gè)被選實(shí)體
有關(guān)實(shí)體位置的取值函數(shù)
CENTRX(E)
CENTRY(E)
CENTRZ(E)
單元E在中心位置的X,Y,Z的坐標(biāo)系（直角坐標(biāo)系），有所選的節(jié)點(diǎn)決定
NX(N)
NY(N)
NZ(N)
KX(K)
KY(K)
KZ(K)
節(jié)點(diǎn)N或關(guān)鍵點(diǎn)K在激活坐標(biāo)系中X,Y,Z的坐標(biāo)值
LX(L,LFRAC)
LY(L,LFRAC)
LZ(L,LFRAC)
線(xiàn)段L在長(zhǎng)度比率為L(zhǎng)FRAC(0~1)時(shí)的X,Y,Z的坐標(biāo)值
有關(guān)最靠近某位置的節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)的取值函數(shù)
NODE(X,Y,Z)
KP(X,Y,Z)
被選擇的節(jié)點(diǎn)嘴靠近X,Y,Z位置的節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)（在激活的坐標(biāo)系下，如果存在多個(gè)節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)，那么取其最小值）
有關(guān)距離的取值函數(shù)
DISTND(N1,N2)
DISTKP(K1,K2)
節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)兩點(diǎn)之間的距離
DISTEN(E,N)
單元E的中心點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)N之間的距離，中心點(diǎn)將由單元上被選擇的節(jié)點(diǎn)確定
有關(guān)角度的取值函數(shù)
ANGLEN(N1,N2,N3)
ANGLEK(K1,K2,K3)
節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)兩條邊之間的夾角，缺省時(shí)單位為弧度，其中所選擇的3個(gè)節(jié)點(diǎn)中，N1或K1是頂點(diǎn)
有關(guān)最靠近實(shí)體的節(jié)點(diǎn)，關(guān)鍵點(diǎn)和單元的取值函數(shù)
NNEAR(N)
最靠近節(jié)點(diǎn)N的被選節(jié)點(diǎn)
KNEAR(K)
最靠近關(guān)鍵點(diǎn)K的被選關(guān)鍵點(diǎn)
ENEARN(N)
最靠近節(jié)點(diǎn)N的被選單元，單元的位置將由被選節(jié)點(diǎn)確定
有關(guān)面積的取值函數(shù)
展開(kāi) ANSYS的“get”函數(shù)列表
自己收藏并與大家分享，來(lái)自于ＡＮＳＹＳ的ｈｅｌｐ
“get函數(shù)”可用于某些項(xiàng)，并可用于代替*get命令。函數(shù)返回值并在函數(shù)被輸入的地方使用它，繞過(guò)了用參數(shù)名存儲(chǔ)值和在要使用值的地方輸入?yún)?shù)名的需要。
例如，假設(shè)要計(jì)算兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均X位置。使用*GET命令，參數(shù)L1可以指定節(jié)點(diǎn)1的X位置，參數(shù)L2可以指定節(jié)點(diǎn)2的X位置。然后，可以從mid=（L1+L2）/2計(jì)算mid位置：
*GET,L1,NODE,1,LOC,X
*GET,L2,NODE,2,LOC,X
MID=(L1+L2)/2
但是，使用返回節(jié)點(diǎn)N的X位置的節(jié)點(diǎn)位置“get ”函數(shù)NX（N），可以直接計(jì)算MID，而不需要中間參數(shù)L1和L2：
MID=(NX(1)+NX(2))/2
除非另有說(shuō)明，否則Get函數(shù)返回活動(dòng)坐標(biāo)系中的值。
Get函數(shù)參數(shù)本身可能是參數(shù)或其他Get函數(shù)。get函數(shù)NELEM（E，NPOS）返回元素編號(hào)E的NPOS位置的節(jié)點(diǎn)號(hào)。組合函數(shù)NX（NELEM（E，NPOS））返回該節(jié)點(diǎn)的X位置。
下表列出了按功能分組的可用get函數(shù)。*GET命令還列出GET函數(shù)作為*GET items的替代項(xiàng)（如果適用）
Table 1: *GET - Get Function Summary
"Get Function" Summary
Entity Status Get Function Description
NSEL(N) Status of node N: -1=unselected, 0=undefined, 1=selected.
ESEL(E) Status of element E: -1=unselected, 0=undefined, 1=selected.
展開(kāi) Ansys Wrokbench分段復(fù)雜函數(shù)載荷，加載方式記錄 ￥10
問(wèn)題：
Ansys Workbench的載荷加載形式有三種，constant/table/function。Constant是在載荷步內(nèi)給定恒定值；table形式較為便捷，可以在定義每個(gè)子步的載荷大小； function形式可以輸入以time/X/Y/Z為變量的簡(jiǎn)單方程。
但是仍有某些形式的載荷較難輸入，例如分段復(fù)雜函數(shù)載荷等。
解決方法：
需要使用Ansys經(jīng)典界面的function功能編輯分段載荷獲得ADPL載荷命令；再利用Workbench中command的形式施加載荷。
操作方式：
1. Ansys經(jīng)典中function公式編輯器輸入分段函數(shù)。
在function頁(yè)卡中選著變量time，在Regime頁(yè)卡中逐個(gè)定義分段函數(shù)；
定義完成后點(diǎn)擊保存，并輸入函數(shù)名“TEST3.func”
2. 再次點(diǎn)擊標(biāo)題欄的Parameters>Functions>Read From files>找到剛才保存的TEST3.func。并在Table Parameter Name中給編輯導(dǎo)入的分段函數(shù)命名PForce。此后分段函數(shù)即被公式編輯器編譯為表格數(shù)組形式，數(shù)組的名稱(chēng)為：PForce。
3. 提取分段函數(shù)數(shù)值的ADPL命令形式，用于Workbench使用。
完成分段函數(shù)導(dǎo)入和命名后，在下拉列表中的File>List>Log file中可以查看經(jīng)典界面GUI操作對(duì)應(yīng)的ADPL命令。在這里可以將上述function公式編輯器導(dǎo)入的分段函數(shù)數(shù)組對(duì)應(yīng)ADPL命令顯示出來(lái)。（有時(shí)log file顯示不及時(shí)，再重復(fù)一次即可）
4. 在Workbench內(nèi)創(chuàng)建加載remote point點(diǎn)，并設(shè)定加載點(diǎn)的ADPL name為“LoadPoint“，用于加載。
展開(kāi) ANSYS知識(shí)普及4——如何施加函數(shù)變化的表面載荷 （ANSYS專(zhuān)家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
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小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀(guān)看本人發(fā)布的技術(shù)貼
ANSYS具有函數(shù)加載功能，可以很方便地在模型表面施加函數(shù)變化的各種載荷，在ANSYS中，也可以通過(guò)變通的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能，其思路是：
首先選定所要施加函數(shù)變化表面載荷的表面上的節(jié)點(diǎn)，利用ANSYS的參數(shù)數(shù)組和嵌入函數(shù)知識(shí)寫(xiě)一簡(jiǎn)單的命令流，定義好相應(yīng)節(jié)點(diǎn)位置的面載荷值，然后通過(guò)在節(jié)點(diǎn)上施加面載荷來(lái)完成。
下面以在一圓柱表面施加函數(shù)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(kāi) 
Ansys Zemax | 在 OpticStudio 中使用自由曲面進(jìn)行設(shè)計(jì)
假如這兩項(xiàng)數(shù)值是相等的，則產(chǎn)生的結(jié)果將會(huì)是一條旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的拋物線(xiàn)
圖6：實(shí)體模型的結(jié)果顯示切比雪夫多項(xiàng)式的系數(shù)是有偏差的，導(dǎo)致光線(xiàn)無(wú)法順利匯聚到指定像面上
當(dāng)我們正確的設(shè)定方形面鏡的系統(tǒng)孔徑后，接著就可以使用預(yù)設(shè)優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化了。假如拋物線(xiàn)在y方向上的定義十分明確，則主光線(xiàn)必定會(huì)落在像面上y=0的位置，此時(shí)操作數(shù)REAY便可幫助我們快速的達(dá)成目標(biāo)。優(yōu)化函數(shù)的設(shè)定和結(jié)果如圖7和圖8所示。
優(yōu)化完成后，預(yù)期的拋物線(xiàn)如圖9和圖10所示。C（2，0）和C（0，2）的正確系數(shù)為-2.5e-4。標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)列圖（spot diagram）顯示了預(yù)期的理想結(jié)果。
圖7：默認(rèn)優(yōu)化函數(shù)的設(shè)定
圖8：優(yōu)化函數(shù)編輯器中的前幾行
圖9：優(yōu)化功能協(xié)助我們找到切比雪夫多項(xiàng)式表面的C（2，0）和C（0，2）項(xiàng)系數(shù)。
圖10：3D視圖和點(diǎn)列圖顯示產(chǎn)生的離軸拋物線(xiàn)結(jié)果，光線(xiàn)如預(yù)期的匯聚于像面上。
選擇自由曲面
鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中的表面分類(lèi)可以幫助用戶(hù)快速找到適合的表面。在OpticStudio中，我們可以在表面類(lèi)型的下拉菜單中找到所有可用的自由曲面，數(shù)據(jù)庫(kù)中有超過(guò)20種表面供選擇。假如傳統(tǒng)的Q型非球面 （Q-Type）或偶次非球面較符合需求，我們也可以在“常規(guī)面”的選單中找到這些常見(jiàn)的表面。
圖11：我們可以依照系統(tǒng)需求在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中找到適合的表面分類(lèi)。
自由曲面數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了由多項(xiàng)式定義的一般表面和繞射表面，以及由數(shù)個(gè)控制點(diǎn)（control point）定義的表面。
展開(kāi) Ansys Zemax | 利用 TrueFreeForm 面進(jìn)行網(wǎng)格自由曲面的優(yōu)化
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展開(kāi) Ansys Zemax | 什么是點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（ PSF ）
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本文討論了如何在 OpticStudio 中對(duì)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行建模和解釋。使用的分析特征是 Spot Diagram、FFT PSF 和 Huygens PSF。將討論每種工具的優(yōu)點(diǎn)，以及用于最準(zhǔn)確分析的有用特征設(shè)置。
介紹
光學(xué)系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù) （PSF） 是單個(gè)點(diǎn)光源產(chǎn)生的輻照度分布。（望遠(yuǎn)鏡拍攝遙遠(yuǎn)恒星的圖像就是一個(gè)很好的例子。盡管源可能是一個(gè)點(diǎn)，但圖像不是。有兩個(gè)主要原因：首先系統(tǒng)中的像差會(huì)將圖像傳播到有限的區(qū)域；其次衍射效果也會(huì)擴(kuò)散圖像，即使在沒(méi)有像差的系統(tǒng)中也是如此。
OpticStudio 有三種基本類(lèi)型的 PSF 計(jì)算：幾何（無(wú)衍射）點(diǎn)列圖、基于衍射的 FFT 和 Huygens PSF。本文將討論基本理論，并就正確使用每種類(lèi)型的 PSF 提供一些指導(dǎo)。
點(diǎn)列圖
OpticStudio 中最基本的分析功能之一是點(diǎn)列圖。此功能從物空間中的單視場(chǎng)點(diǎn)發(fā)射許多光線(xiàn)，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)追跡所有光線(xiàn)，并繪制所有光線(xiàn)相對(duì)于某個(gè)公共參考的 （x，y） 坐標(biāo)。因此，點(diǎn)列圖本身就可以看作一個(gè)幾何 PSF。
這里使用的示例光學(xué)系統(tǒng)是一個(gè)焦距為 50 mm 的單拋物面 F/5 反射鏡，物位于無(wú)窮遠(yuǎn)處。該系統(tǒng)是一個(gè)簡(jiǎn)化的牛頓望遠(yuǎn)鏡，包含的示例文件為 PSF_Newtonian.ZMX。以下是光學(xué)系統(tǒng)的外觀(guān)：
兩個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)（一個(gè)在軸上，另一個(gè)呈 2 度角）的點(diǎn)列圖如下所示。
請(qǐng)注意，點(diǎn)列圖是光線(xiàn)落點(diǎn)的集合，每個(gè)點(diǎn)表示一條光線(xiàn)。光線(xiàn)之間沒(méi)有相互作用或干擾。點(diǎn)列圖在顯示望遠(yuǎn)鏡的幾何或光線(xiàn)像差的影響方面非常有效。離軸幾何 PSF 清楚地顯示了系統(tǒng)的彗差和像散。然而在軸上，點(diǎn)列圖預(yù)測(cè)了完美的成像。但這是否準(zhǔn)確代表了光學(xué)系統(tǒng)的性能？為了回答點(diǎn)列圖結(jié)果的這個(gè)問(wèn)題，我們需要將點(diǎn)列分布與衍射極限響應(yīng)進(jìn)行比較。
展開(kāi) ANSYS 支持的函數(shù)列表
ANSYS 支持的函數(shù)列表，備用與共享，以后不要老再去找了
SIN(X) Sine
COS(X) Cosine
TAN(X) Tangent
ASIN(X) Arcsine
ACOS(X) Arccosine
ATAN(X) Arctangent
ATAN2(Y,X) Arctangent (Y/X) with the sign of each component considered
SINH(X) Hyperbolic sine
COSH(X) Hyperbolic cosine
TANH(X) Hyperbolic tangent
SQRT(X) Square root
ABS(X) Absolute value
SIGN(X,Y) Absolute value of X with sign of Y.
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