ansys自定義函數(shù)的案例
編程自定義函數(shù)
我們在這里繼續(xù)同樣有關(guān)可編程的內(nèi)容，只是這次將討論傳輸函數(shù):傅里葉光學(xué)中一個著名的概念。傳輸函數(shù)是對于包含理想組件的光學(xué)系統(tǒng)是一種極好的實現(xiàn)方法。在VirtualLab的全矢量電磁方法中也更好地體現(xiàn)出來。在以下教程和示例的幫助下，學(xué)習(xí)如何在VirtualLab Fusion中編寫自己的自定義函數(shù)！
傳輸函數(shù)
按照本教程的說明學(xué)習(xí)如何在VirtualLab Fusion中編寫自定義傳輸函數(shù)，并以一個理想的柱面透鏡為例。
編寫一個錐透鏡的傳輸函數(shù)
通過這個錐透鏡傳輸函數(shù)的附加示例，進一步加強您的VirtualLab編程知識。
展開 七、Fluent用戶自定義函數(shù)（UDF）基礎(chǔ)（1）
圖1.UDF用戶手冊
UDF介紹： 所謂UDF-用戶自定義函數(shù)（User-defined functions），學(xué)習(xí)過編程語言的同學(xué)對此應(yīng)該并不陌生，無論是C語言、JAVA還是Python，自定義函數(shù)被廣泛的應(yīng)用著，它能夠使語言邏輯和代碼的簡潔性大幅度提高。Fluent的UDF有著同樣的功能，但是又不完全相同。
在Fluent中，UDF使用C語言來編寫，因此需要大家有一定的C語言基礎(chǔ)，但是不必過于深入，大家只需要了解基本的格式和語法結(jié)構(gòu)即可，同時需要對指針有一點了解。建議有其他語言基礎(chǔ)的同學(xué)花一周的時間學(xué)習(xí)一下C語言---一周的時間已經(jīng)足夠了。
UDF特殊性： 接下來我們說一下Fluent UDF的特殊性，實際上即便C語言功底很厲害的高手并不一定能夠?qū)懞肬DF，為什么呢？因為Fluent UDF和C語言的自定義函數(shù)完全就是兩碼事。它是Fluent封裝好的可以傳遞給求解器的函數(shù)，主要由各種宏組成，每個宏有各自的作用。說的通俗易懂一點，其實UDF就是Fluent已經(jīng)給用戶起好了自定義函數(shù)的名字了，用戶達到什么樣的目的，使用相對應(yīng)的宏就行。類似于我乘坐地鐵去電影院，為了達到去電影院的目的，我使用了名叫地鐵的工具，這里的名字“地鐵”就相當于Fluent中的宏；如果放到C語言中，你可以給“地鐵”起任意名字如“自行車”，這樣會帶來混亂，導(dǎo)致Fluent求解器識別不了你的目的。比如用戶想讓進口流體的速度正弦變化，那么就需要找到能夠修改邊界條件的宏-DEFINE_PROFILE(name, t, i)，然后在里面指定速度函數(shù)即可。
圖2.C語言自定義函數(shù)
圖3.Fluent UDF
UDF功能： 對于Fluent而言，UDF可以顯著增強其功能，使用UDF你可以做如下的事情：
1.
展開 Abaqus如何施加自定義函數(shù)的位移約束
Abaqus如何施加自定義函數(shù)的位移約束
對于有一些模型需要加載隨時間變化的載荷和約束，Abaqus提供各種定義方式，通過Amplitude來完成，本次想闡述的時加載不隨時間變化而是隨坐標變化的約束。
建立如圖所示的模型，想對這個模型的整體在x方向施加一個隨著Y軸坐標線性變化的位移約束，即u1=kY形式的約束。
圖1
直接施加肯定不可能，與ANSYS一樣，需要先建立函數(shù)，建立函數(shù)菜單的位置如圖2所示，在Load模塊下的Tool菜單下。
圖2
點開之后如圖3所示，點擊Creat彈出對話框，采用Expression field的方式建立函數(shù)，并可以修改名稱。
圖3
之后即可通過如圖4所示的界面來創(chuàng)建函數(shù)，能夠用的變量是坐標XYZ，運算符在右邊，坐標采用的坐標系可以自由選擇，默認采用笛卡爾總體坐標系。選擇坐標的時候可以直接點選Abaqus/CAE窗口的已有坐標系直接選擇。
圖4
創(chuàng)建完保存。
之后即可創(chuàng)建位移約束，如圖5所示，需要注意兩個東西，一個是通過Distrubition選擇剛才創(chuàng)建的函數(shù)AnalyticalField-1，另外施加u1時填入數(shù)字1的含義表示施加1倍的函數(shù)。
圖5
創(chuàng)建完之后，可以通過主菜單的View-Assembly Display Option-Attribute來設(shè)置顯示，如圖6所示。
圖6
最終加載完成如圖7所示。
圖7
很明顯隨著Y坐標的不同而不同。
展開 詳述python中def語句（自定義函數(shù)）
00 def語句的作用
def語句的作用是自定義函數(shù)，其實質(zhì)就是將代碼塊打包并命名，并且可以提供參數(shù)（可以不止一個）。
九、Fluent用戶自定義函數(shù)(UDF)基礎(chǔ)(2)-DEFINE_PROFILE
簡介</strong></p><p class="ql-align-center"><br></p><p> 今天我們接著說Fluent UDF功能，我們經(jīng)常使用的UDF宏主要有以下幾種：</p><p>DEFINE_PROFILE： 定義模型邊界</p><p>DEFINE_ADJUST： 用于協(xié)調(diào)計算過程中物理量</p><p>DEFINE_INIT： 初始化宏，用于自定義初始化</p><p>DEFINE_PROPERTY： 定義材料物性</p><p> 上述的幾種宏基本上無論使用什么物理模型都會用到，還有部分宏是在特定的模型下才會使用，如使用DPM模型時用DEFINE_DPM_SOURCE宏來定義DPM源項，而普通的物理模型下源項通過DEFINE_SOURCE宏定義即可。</p><p> </p><p> 今天我們主要了解DEFINE_PROFILE宏的使用，DEFINE_PROFILE宏可以用來定義邊界條件，當邊界條件比較復(fù)雜時，如定義壁面溫度<em>T</em><sub>w</sub>=f(y)，即壁面溫度是y的函數(shù)可以使用DEFINE_PROFILE宏進行定義。
展開 VirtualLab：使用自定義的評價函數(shù)優(yōu)化高NA分束器
為此，對初始系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行了參數(shù)化，并通過可編程光柵分析器定義了一組自定義的評價函數(shù)。對于參數(shù)優(yōu)化和后續(xù)的公差分析，使用嚴格的傅里葉模態(tài)法 (FMM)。
建模任務(wù)
衍射分束面初始設(shè)計(*)
1.采用VirtualLab Fusion的迭代傅里葉變換算法(IFTA)設(shè)計工具計算了分束器的初始相位函數(shù)。
2.對于高度輪廓的轉(zhuǎn)換，采用了基于薄元件近似(TEA)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(*)不是這個用例的一部分(**)這些會話編輯器在衍射光學(xué)工具箱銀版中可用。
TEA和等距抽樣結(jié)構(gòu)的局限性
□ TEA非常適合于最小特征尺寸不小于約5倍波長的情況。如果不是這樣，振幅/相位分布與設(shè)計高度輪廓相互作用后可能會顯示出與期望值的相關(guān)偏差。
□ 因此，需要進行嚴格的評估。
□ 對于參數(shù)優(yōu)化，需要對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行不同的定義。
后優(yōu)化的數(shù)據(jù)準備(參數(shù)化)
衍射分束器表面進一步優(yōu)化
哪個衍射級次有哪些評價函數(shù)？
利用可編程光柵分析器
分束器初始設(shè)計的嚴格分析
設(shè)置優(yōu)化參數(shù)
兩個優(yōu)化過程對比
在這個用例中，我們演示了兩種具有不同配置目標和約束的優(yōu)化：
□ 在優(yōu)化#1中，優(yōu)先考慮均勻性誤差。
□ 在優(yōu)化#2中，0級也要最小化。
關(guān)于評價函數(shù)約束，用戶可以指定
□ 單獨的目標值、范圍、下限或上限是什么
□ 以及通過權(quán)重，它們的貢獻應(yīng)該是什么。
展開 VirtualLab：使用自定義的評價函數(shù)優(yōu)化高NA分束器
為此，對初始系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行了參數(shù)化，并通過可編程光柵分析器定義了一組自定義的評價函數(shù)。對于參數(shù)優(yōu)化和后續(xù)的公差分析，使用嚴格的傅里葉模態(tài)法 (FMM)。
建模任務(wù)
衍射分束面初始設(shè)計(*)
1.采用VirtualLab Fusion的迭代傅里葉變換算法(IFTA)設(shè)計工具計算了分束器的初始相位函數(shù)。
2.對于高度輪廓的轉(zhuǎn)換，采用了基于薄元件近似(TEA)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(*)不是這個用例的一部分(**)這些會話編輯器在衍射光學(xué)工具箱銀版中可用。
TEA和等距抽樣結(jié)構(gòu)的局限性
□ TEA非常適合于最小特征尺寸不小于約5倍波長的情況。如果不是這樣，振幅/相位分布與設(shè)計高度輪廓相互作用后可能會顯示出與期望值的相關(guān)偏差。
□ 因此，需要進行嚴格的評估。
□ 對于參數(shù)優(yōu)化，需要對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行不同的定義。
后優(yōu)化的數(shù)據(jù)準備(參數(shù)化)
衍射分束器表面進一步優(yōu)化
哪個衍射級次有哪些評價函數(shù)？
利用可編程光柵分析器
分束器初始設(shè)計的嚴格分析
設(shè)置優(yōu)化參數(shù)
兩個優(yōu)化過程對比
在這個用例中，我們演示了兩種具有不同配置目標和約束的優(yōu)化：
□ 在優(yōu)化#1中，優(yōu)先考慮均勻性誤差。
□ 在優(yōu)化#2中，0級也要最小化。
關(guān)于評價函數(shù)約束，用戶可以指定
□ 單獨的目標值、范圍、下限或上限是什么
□ 以及通過權(quán)重，它們的貢獻應(yīng)該是什么。
展開 Mixture 和用戶自定義函數(shù)UDF 計算液體蒸發(fā)換熱 ￥20
混合模型典型應(yīng)用場景為沉降、旋風(fēng)分離、泡狀流等
必須使用分離式求解器
不能用在沿流動方向的周期性流動
不能用大渦模擬
不能用無粘流動
不能用二階隱式時間格式
光滑直管內(nèi)液體蒸發(fā)換熱模型
二維光滑圓管，飽和壓力0.57MPa
管壁熱流密度10kw/m2
進口質(zhì)量流量288kg/m2s
使用UDF定義
蒸發(fā)飽和溫度；汽化潛熱；管壁熱流密度；管徑；飽和蒸汽焓
干度沿管程變化規(guī)律
向氣相轉(zhuǎn)移的質(zhì)量
耦合UDF
定義多相流模型為mixture
設(shè)置質(zhì)量和能量源項的UDF
展開 FLUENT動網(wǎng)格案例之十二：基于自定義函數(shù)的薄膜振動動網(wǎng)格實現(xiàn)方法 ￥299
基于自定義函數(shù)的薄膜振動動網(wǎng)格實現(xiàn)方法
動網(wǎng)格實現(xiàn)效果
動網(wǎng)格區(qū)域設(shè)置
UDF截圖
這個UDF函數(shù)稍微改改，還能實現(xiàn)血管脈動模擬
文件列表
ANSYS里的自定義失效準則怎么定義的？
想請教各位：
ANSYS里的自定義失效準則怎么定義的呢？一定要用UPFs編用戶子程序才行嗎？UPFs看起來非常復(fù)雜啊，怎么辦？
又沒有人做過這個阿？
謝謝了?。。?！
ANSYS梁單元自定義截面
ANSYS梁單元自定義截面
梁單元作為一種簡單且高效的計算單元，在結(jié)構(gòu)分析尤其是建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。使用梁單元可以避免將結(jié)構(gòu)中梁柱全部轉(zhuǎn)換為實體單元，從而降低了計算量，且梁單元結(jié)構(gòu)形式簡單，求解精度也相對較高。在ANSYS中，梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元，二者之間計算理論不同，經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點如下圖所示：
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面，其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫中，但是經(jīng)典的梁單元計算時截面方向分為四個單元，這對于一般計算來說是足夠的，但如果需要仔細分析截面方向的內(nèi)力，可能就略顯的粗糙了。除此之外，鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面，此時標準截面庫中的數(shù)據(jù)也沒什么用。針對這個問題存在兩種解決方式，一種是使用ASEC自定義截面參數(shù)，這個命令不管截面如何，只需要給出截面相關(guān)的信息即可，截面的信息輸入如下圖所示：
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡單的截面計算工具得到，如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁，那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進行計算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計算效率高，截面信息準確的話，精度也不差，但缺點是不能輸出截面積分點和柵點的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面，其基本思路如下：
1.設(shè)定MESH200單元，建立截面幾何形狀；
2.用MESH200單元劃分截面，并保存截面數(shù)據(jù)；
3.建立計算幾何模型，讀取截面數(shù)據(jù)；
4.賦予模型截面，施加邊界條件計算；
5.后處理。
展開 
ANSYS梁單元自定義截面
在ANSYS中，梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元，二者之間計算理論不同，經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點如下圖所示：
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面，其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫中，但是經(jīng)典的梁單元計算時截面方向分為四個單元，這對于一般計算來說是足夠的，但如果需要仔細分析截面方向的內(nèi)力，可能就略顯的粗糙了。除此之外，鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面，此時標準截面庫中的數(shù)據(jù)也沒什么用。針對這個問題存在兩種解決方式，一種是使用ASEC自定義截面參數(shù)，這個命令不管截面如何，只需要給出截面相關(guān)的信息即可，截面的信息輸入如下圖所示：
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡單的截面計算工具得到，如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁，那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進行計算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計算效率高，截面信息準確的話，精度也不差，但缺點是不能輸出截面積分點和柵點的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面，其基本思路如下：
1.設(shè)定MESH200單元，建立截面幾何形狀；
2.用MESH200單元劃分截面，并保存截面數(shù)據(jù)；
3.建立計算幾何模型，讀取截面數(shù)據(jù)；
4.賦予模型截面，施加邊界條件計算；
5.后處理。
展開 ANSYS梁單元自定義截面
ANSYS梁單元自定義截面
梁單元作為一種簡單且高效的計算單元，在結(jié)構(gòu)分析尤其是建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。使用梁單元可以避免將結(jié)構(gòu)中梁柱全部轉(zhuǎn)換為實體單元，從而降低了計算量，且梁單元結(jié)構(gòu)形式簡單，求解精度也相對較高。在ANSYS中，梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元，二者之間計算理論不同，經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點如下圖所示：
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面，其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫中，但是經(jīng)典的梁單元計算時截面方向分為四個單元，這對于一般計算來說是足夠的，但如果需要仔細分析截面方向的內(nèi)力，可能就略顯的粗糙了。除此之外，鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面，此時標準截面庫中的數(shù)據(jù)也沒什么用。針對這個問題存在兩種解決方式，一種是使用ASEC自定義截面參數(shù)，這個命令不管截面如何，只需要給出截面相關(guān)的信息即可，截面的信息輸入如下圖所示：
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡單的截面計算工具得到，如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁，那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進行計算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計算效率高，截面信息準確的話，精度也不差，但缺點是不能輸出截面積分點和柵點的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面，其基本思路如下：
1.設(shè)定MESH200單元，建立截面幾何形狀；
2.用MESH200單元劃分截面，并保存截面數(shù)據(jù)；
3.建立計算幾何模型，讀取截面數(shù)據(jù)；
4.賦予模型截面，施加邊界條件計算；
5.后處理。
展開 Ansys Zemax｜如何自定義優(yōu)化操作數(shù)
用戶自定義操作數(shù)是否會使評價函數(shù)計算緩慢？
也許您會好奇，在評價函數(shù)中使用自定義的操作數(shù)時，是否會使得評價函數(shù)計算緩慢？其實，這很大程度依賴于您宏計算的復(fù)雜程度，一般情況下宏計算是非?？斓?。
作為演示，我們現(xiàn)在對Cooke Triplet執(zhí)行兩次優(yōu)化：一次使用ZPLM操作數(shù)加上宏，一次使用內(nèi)建操作數(shù)WFNO。
第一種情況，我們將ZPLM的目標值設(shè)置為5，權(quán)重設(shè)置為1。第二種情況，我們將WFNO的目標值設(shè)置為5，權(quán)重設(shè)置為1。按下圖設(shè)置評價函數(shù)：
我們使用DLS優(yōu)化，可以看到執(zhí)行的時間大約4.4s:
點擊F3撤銷優(yōu)化，將ZPLM操作數(shù)權(quán)重設(shè)置為0，WFNO目標值設(shè)置為5，權(quán)重設(shè)置為1，再次優(yōu)化。
可以看出兩者計算的時間相差并不大。
因此，即使我們使用了自定義的宏，Zemax OpticStudio依舊可以高效的執(zhí)行計算。
總結(jié)
在使用Zemax OpticStudio的過程中，我們有時會遇到內(nèi)建的優(yōu)化操作數(shù)不能滿足我們要計算/返回的數(shù)值情況。這時我們需要利用ZPLM和宏結(jié)合或使用外部定義和匯編程序?qū)@些數(shù)值進行計算和優(yōu)化。兩種方法，ZPLM和宏結(jié)合更為簡單，與Zemax OpticStudio集成的更好，需要更少的編程技巧。
展開 Ansys Zemax | 如何使用 ZPL 創(chuàng)建用戶自定義求解
附件下載
聯(lián)系工作人員獲取附件
概述
本文使用兩個示例演示了如何使用 ZPL 創(chuàng)建用戶自定義解。第一個示例介紹了如何創(chuàng)建 ZPL 解以確保序列文件中像面的曲率半徑等于系統(tǒng)的 Petzval 曲率。第二個示例介紹了如何在非序列元件編輯器(Non-Sequential Component Editor)中基于其他物體的參數(shù)來約束的物體位置。
簡介
求解 ( Solve ) 是可以在諸如鏡頭數(shù)據(jù)編輯器或非序列元件編輯器之類的編輯器中主動調(diào)整特定值的功能。例如，可以在曲率半徑，圓錐系數(shù)或 TCE 上指定求解類型，并通過單擊要放置的求解單元的求解框進行設(shè)置。盡管 OpticStudio 提供了許多默認的求解類型，但用戶有可能希望自定義求解類型，這可以通過使用Zemax 編程語言（ Zemax Programming Language ，ZPL）來實現(xiàn)。
ZPL 宏求解可用于任何編輯器中的幾乎所有單元（曲率半徑，厚度，參數(shù)，多重結(jié)構(gòu)等）。可以像任何其他求解類型一樣，通過在編輯器中單擊參數(shù)單元格右側(cè)的小框來設(shè)置 ZPL 宏求解。
ZPL 宏求解通過執(zhí)行 ZPL 宏來確定解的值，并使用 SOLVERETURN 關(guān)鍵字將其返回給編輯器。一旦創(chuàng)建了用于求解的宏，并將其放置在 <Documents>\Zemax\Macros 目錄中，即可在求解窗口的“宏：( Macro: )”中輸入該宏的名稱：
請注意，在求解框中輸入的宏名稱不區(qū)分大小寫，并且不需要其擴展名（.ZPL）。為確保宏求解按照預(yù)期的方式工作，需要遵循一些規(guī)則，請參閱“技巧和陷阱”部分以獲取更多信息。
Petzval 曲率求解示例
假設(shè)我們想要能夠自動將像面的曲率半徑設(shè)置為等于 Petzval 曲率的解。
展開 