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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-07

ansys導入隨機函數的實例教程
作者:水哥ANSYS
來源:本文源于ANSYS結構院,上海安世亞太授權轉載
隨機分布在材料微觀力學分析中扮演著重要角色,例如混凝土骨料力學、新型材料纖維力學分析等內容,提及隨機分布,更多的同學可能會聯想到采用第三方軟件如Matlab來生成,并導入ANSYS計算,其實ANSYS本身自帶隨機分布功能,只是功能略有限制。
ANSYS中產生隨機分布的一個重要函數是 *VFILL,該函數主要的作用是對數組進行填充賦值,而在賦值的過程中,用戶既可以選擇自定義數據內容,也可以選擇利用隨機函數產生數值,ANSYS Help中*VFILL說明如下:
該函數主要輸入參數為數組名稱以及輸入數據的函數,當選擇為data時,表示用戶自定義數據進行填充,當選擇其他選項時,則根據函數類型進行填充。
*VFILL隨機數生成支持均勻分布(Rand)、高斯分布(GDIS)、三角分布(TRIA)、貝塔分布(BETA)、伽馬分布(GRMM),*VFILL用于批量生成,如果需要單獨生成數據,則可以分別使用函數:
1) num=Rand(con1,con2)
2) num=Gdis(con1,con2)
3) num=Tria(con1,con2,con3)
4) num=Beta(con1,con2,con3,con4)5) num=Gram(con1,con2,con3)
上述con1~con4分別表示函數參數,例如針對均布分布,con1和con2分別表示分布的下限和上限。
下面分別以均布分布、高斯分布、伽馬分布為例進行演示。
1、均布分布
APDL代碼:
finish
/clear
/prep7
numA=1000
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Zemax OpticStudio 的版本必須為 Ansys Zemax OpticStudio Premium 或 Ansys Zemax OpticStudio Enterprise。不支持 Legacy Zemax OpticStudio。Lease 和 Paid-Up 兩類 Ansys Zemax 許可證均可用于使用該工具。
多格式導出: 生成的模型支持導出為坐標數據、拓撲連接信息等,方便后續導入 ABAQUS、ANSYS 或自編的有限元/晶體塑性(CPFEM)程序中。
【操作流程:三步搞定】
第一步:設定全局參數。 在左側面板選擇晶粒總數及 RVE 尺寸。
第二步:精修幾何特征。 調整權重系數(Weights)和偏度,生成不規則或特定分布的晶粒形狀。
第三步:導出與應用。
Zemax仿真模型搭建
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核心仿真指標:調制傳遞函數(MTF)
調制傳遞函數(MTF)是評價光學系統成像清晰度的核心指標,反映了系統對不同空間頻率細節的傳遞能力。
STAR模塊作為Ansys與Zemax的核心接口,可準確追蹤FEA數據集,將包含剛體位移的面型數據分配至對應光學表面,實現結構變形與光學性能的直接關聯。通過Zemax模擬溫度載荷下的鏡頭離焦量,輸出調制傳遞函數(MTF)曲線(如圖3所示),直觀評價成像質量。
緊湊模型(Compact Model)通過數學函數或等效電路近似器件行為,在保證精度的同時大幅提升仿真速度。Lumerical的CML Compiler正是實現這一轉換的橋梁。
所需的優化函數已經在當前文件中定義,打開評價函數編輯器如下圖所示:
用操作數5和8分別用于最大化空間均勻性和總光通量,用操作數10和11來控制光強分布的質心,用操作數13用來控制光強分布的均方根半徑。希望輸出光線不是完全平行的,而是限制在一定的視角范圍內,因此,指定了30°作為目標視角。
隨機振動
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將看似無規律的物理現象量化為可分析的數學模型。
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步驟1:利用FDE對光纖位置進行優化
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結果預覽
光束和圖案條件→設計目標圖案(DTP)
光束:尺寸評估
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15m處的光斑尺寸
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