ansys中如何模擬焊縫的案例
Ansys Zemax | 如何在 OpticStudio 中模擬人眼
點(diǎn)擊圖片查看培訓(xùn)詳情
相關(guān)閱讀
Ansys Zemax | 模擬 AR 系統(tǒng)中的全息光波導(dǎo)：第一部分
Ansys Zemax | 如何設(shè)計(jì)單透鏡 第一部分：設(shè)置
Ansys Zemax | 如何使用漸暈系數(shù)
Ansys Zemax | 使用 OpticStudio 進(jìn)行閃光激光雷達(dá)系統(tǒng)建模（中）
Ansys Zemax | HUD 設(shè)計(jì)實(shí)例
Ansys Lumerical | 針對(duì) Grating coupler 的仿真分析方法
歡迎掃碼添加宇熠工作人員微信，
進(jìn)入 zemax 微信交流群。
一起來學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)吧！
掃碼邀您入群
如果您對(duì)產(chǎn)品感興趣，或需要技術(shù)支持，歡迎致電垂詢！
展開 如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
最近有很多同學(xué)聯(lián)系我，問到如何數(shù)值模擬三維隔震支座。假期加個(gè)班，做個(gè)算例分析。
1. 包含的內(nèi)容
（1）算例模型命令流
（2）三維隔震支座命令流
（3）計(jì)算過程excel文件
（4）建筑隔震橡膠支座規(guī)范
（5）常用隔震支座的設(shè)計(jì)參數(shù)
2. 進(jìn)階內(nèi)容（需另付費(fèi)，有需要可聯(lián)系）
（1）隔震支座在ANSYS中的批量建模方法，預(yù)計(jì)時(shí)間2024年02月
（2）如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座（連接器單元），預(yù)計(jì)時(shí)間2024年03月
3. 解決的問題
（1）如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座？
（2）如何確定隔震模型的力學(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計(jì)參數(shù)的定量對(duì)應(yīng)關(guān)系？
（3）如何模擬隔震支座的非線性特性？
（4）如何驗(yàn)證隔震支座模擬的正確性？
4. 隔震模型的力學(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計(jì)參數(shù)的定量對(duì)應(yīng)關(guān)系
我們知道，實(shí)際應(yīng)用中，我們可以采用廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時(shí)，我們都要將設(shè)計(jì)參數(shù)與隔震模型的力學(xué)參數(shù)對(duì)應(yīng)起來，從而進(jìn)行力學(xué)分析。
ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學(xué)特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉(zhuǎn)能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個(gè)單元有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個(gè)平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯(lián)，再用串聯(lián)的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強(qiáng)化模型，并考慮粘滯阻尼的影響。詳細(xì)參考《ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應(yīng)用》。
展開 ANSYS中如何實(shí)現(xiàn)單向彈簧的模擬
ANSYS中如何實(shí)現(xiàn)單向彈簧的模擬
在前面幾期的文章中，本人介紹了在ANSYS中如何實(shí)現(xiàn)彈性地基的模擬，其中既使用了本身可以設(shè)置彈性地基剛度的特殊單元，也采用了彈簧單元來間接實(shí)現(xiàn)。然而一個(gè)不可避免的現(xiàn)象便是在實(shí)際中，其實(shí)有很多情況下地基是既受拉又受壓的，如果繼續(xù)采用特殊單元，則不能考慮這點(diǎn)。也即是這些特殊的單元無法考慮單向受壓的情況，例如在隧道二次襯砌分析中，外部等效圍巖就不能使用這些特殊單元。
在前面一期中也介紹了如何使用combin39單元來實(shí)現(xiàn)彈性地基的模擬，使用該單元的一個(gè)好處便是可以考慮單向作用。本文就簡(jiǎn)單介紹如何使用該單元實(shí)現(xiàn)單向彈簧的模擬。
要利用該單元實(shí)現(xiàn)單向彈簧，首先要讀懂該單元各個(gè)單元關(guān)鍵項(xiàng)的意思，該單元有很多關(guān)鍵項(xiàng)，不同的設(shè)置會(huì)有不同的單元表現(xiàn)。該單元一共有八種單元表現(xiàn)，羅列如下：
從上述單元表現(xiàn)可見，第B種和第e種情況可實(shí)現(xiàn)單向彈簧的功能，這兩者的主要區(qū)別在于一個(gè)是卸載路徑與原加載路徑相同，一種是卸載路徑與加載路勁的原點(diǎn)段平行。
細(xì)心的同學(xué)可以發(fā)現(xiàn)，這兒combin39所謂的單向是指受拉單向，也即是該單元只提供單向受拉的功能，如果要實(shí)現(xiàn)我們口中所謂的單向受壓，則需要一定的建模技巧。
為驗(yàn)證該單元的單向功能，下面我們做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
命令流如下：
finish
/clear
/prep7
et,1,combin39
!Z方向的單向彈簧
keyopt,1,4,0
keyopt,1,3,3
keyopt,1,1,0
keyopt,1,2,1
n,1
n,2,0,0,1.0
!彈簧的初始彈性模量為100
r,1,0.1,100*0.1
e,1,2
d,1,all,0
allsel,all
!
展開 如何快速在ANSYS Mechanical中模擬螺紋連接
結(jié)構(gòu)連接中采用螺紋連接應(yīng)用非常廣泛，通常我們?cè)谶M(jìn)行有限元分析時(shí)，會(huì)將螺栓簡(jiǎn)化成光桿或者甚至是一根梁。但是對(duì)于一些關(guān)鍵的螺紋連接，當(dāng)我們需要考慮螺紋處的應(yīng)力分布時(shí)，往往需要將螺紋細(xì)節(jié)特征建立好，然后進(jìn)行仿真。由于螺紋本身細(xì)節(jié)特征較多，為保證求解精度，網(wǎng)格會(huì)非常多，這將大大降低求解效率。
ANSYS 15.0之后的版本中，增加了虛擬螺紋功能。在進(jìn)行螺紋模擬時(shí)，我們不用建立精細(xì)化的螺紋模型就可以得到螺紋處精確的應(yīng)力分布，非常便捷。我們以某拉桿為例，介紹虛擬螺紋具體設(shè)置方法。
1. 拉桿結(jié)構(gòu)如下圖所示，與外部螺母采用螺紋連接，建模時(shí)我們忽略螺紋特征，將螺紋處建成光面。
2. 選擇拉桿外表面為接觸面，螺孔內(nèi)表面為目標(biāo)面，接觸類型為不分離。
3. 在接觸屬性中，設(shè)置螺紋具體參數(shù)：如中徑、螺距、牙型角等。
4. 對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，需要注意的是，螺紋處網(wǎng)格需要細(xì)化，一般網(wǎng)格尺寸不超過1/4螺距。
5. 對(duì)模型進(jìn)行加載并求解，可以查看到螺紋處的應(yīng)力分布，如下圖所示。
6. 我們建立詳細(xì)的螺紋模型，進(jìn)行求解。計(jì)算結(jié)果如下所示，可以看到虛擬螺紋模型與詳細(xì)螺紋模型計(jì)算的結(jié)果基本保持一致。
來源：安世亞太
展開 
如何快速在ANSYS Mechanical中模擬螺紋連接？
結(jié)構(gòu)連接中采用螺紋連接應(yīng)用非常廣泛，通常我們?cè)谶M(jìn)行有限元分析時(shí)，會(huì)將螺栓簡(jiǎn)化成光桿或者甚至是一根梁。但是對(duì)于一些關(guān)鍵的螺紋連接，當(dāng)我們需要考慮螺紋處的應(yīng)力分布時(shí)，往往需要將螺紋細(xì)節(jié)特征建立好，然后進(jìn)行仿真。由于螺紋本身細(xì)節(jié)特征較多，為保證求解精度，網(wǎng)格會(huì)非常多，這將大大降低求解效率。
ANSYS 15.0之后的版本中，增加了虛擬螺紋功能。在進(jìn)行螺紋模擬時(shí)，我們不用建立精細(xì)化的螺紋模型就可以得到螺紋處精確的應(yīng)力分布，非常便捷。我們以某拉桿為例，介紹虛擬螺紋具體設(shè)置方法。
1. 拉桿結(jié)構(gòu)如下圖所示，與外部螺母采用螺紋連接，建模時(shí)我們忽略螺紋特征，將螺紋處建成光面。
2. 選擇拉桿外表面為接觸面，螺孔內(nèi)表面為目標(biāo)面，接觸類型為不分離。
3. 在接觸屬性中，設(shè)置螺紋具體參數(shù)：如中徑、螺距、牙型角等。
4. 對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，需要注意的是，螺紋處網(wǎng)格需要細(xì)化，一般網(wǎng)格尺寸不超過1/4螺距。
5. 對(duì)模型進(jìn)行加載并求解，可以查看到螺紋處的應(yīng)力分布，如下圖所示。
6. 我們建立詳細(xì)的螺紋模型，進(jìn)行求解。計(jì)算結(jié)果如下所示，可以看到虛擬螺紋模型與詳細(xì)螺紋模型計(jì)算的結(jié)果基本保持一致。
展開 基于ANSYS的某焊接件兩焊縫在順序焊接過程中的分析（生死單元應(yīng)用案例）
在一些情況下，單元生死狀態(tài)可以根據(jù)ansys的計(jì)算結(jié)果決定。如在斷裂分析中，我們需要將應(yīng)力值大于材料屈服強(qiáng)度的單元?dú)⑺溃梢岳肊table選擇相應(yīng)的單元進(jìn)行殺死，繼而返回到求解器進(jìn)行求解，如果如此循環(huán)，則可觀察到裂紋的生長(zhǎng)過程。
可以在大多數(shù)靜態(tài)和非線性瞬態(tài)分析中使用單元生死，其基本分析與相應(yīng)的分析過程是一致的，主要包括三個(gè)步驟：建模，施加載荷并求解，查看結(jié)果。
今年隨著ANSYS19.0的推出，也帶來了一個(gè)好消息：ANSYS V19.0在Workbench界面下新增了網(wǎng)格生死功能。以往我們只能在經(jīng)典界面下進(jìn)行網(wǎng)格生死操作，或者在Workbench界面下借助APDL來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格生死，這種操作既不方便又容易出錯(cuò)。V19.0以后的版本用戶可以通過簡(jiǎn)單的菜單操作在WB界面下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格生死功能。
展開 ANSYS中如何獲取采用殼單元模擬時(shí)的截面內(nèi)力
部分朋友反應(yīng)在采用殼單元進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)不知如何提取殼單元的截面內(nèi)力，今日水哥就殼單元的截面內(nèi)力提取方法簡(jiǎn)單說明下，供諸君參考一二。
首先講講殼單元的應(yīng)力和內(nèi)力輸出。
薄殼單元和中厚板殼單元應(yīng)力和內(nèi)力的輸出項(xiàng)目不盡相同，對(duì)于薄殼單元如 SHELL63 就不輸出次要應(yīng)力（τxz、τyz）和內(nèi)力（Nx、Ny），而中厚板殼單元?jiǎng)t輸出這些應(yīng)力和內(nèi)力。
注意，殼單元的內(nèi)力輸出均是相對(duì)于單元坐標(biāo)系，單元各邊內(nèi)力相同，為該單元單位長(zhǎng)度上的內(nèi)力，如 Mx 的單位為“力×長(zhǎng)度/長(zhǎng)度”，如需該單元的總彎矩則再乘以單元邊長(zhǎng)即可。單元的內(nèi)力可通過單元表輸出，例如shell181的結(jié)果輸出示意圖如圖，單元表選項(xiàng)如下：
上述方法針對(duì)的是單個(gè)單元，然而實(shí)際計(jì)算過程中，我們常常需要獲取某個(gè)截面的總內(nèi)力，此時(shí)可通過計(jì)算獲取。一般而言，有兩種方式，一種是路徑積分法，另外一種是單元節(jié)點(diǎn)力求和法。水哥個(gè)人建議采用單元節(jié)點(diǎn)力求和法，簡(jiǎn)單快捷。
單元節(jié)點(diǎn)力求和法需要掌握兩個(gè)命令：Spoint \ Fsum
Spoint,node,x,y,z
該命令定義力矩求和的位置點(diǎn)，如果求和不位于總體直角坐標(biāo)系下，可輸入node定義或采用Rsys命令定義。
Fsum,lab,Item
該命令計(jì)算所選擇單元集中選擇節(jié)點(diǎn)集的所有節(jié)點(diǎn)力的合力和合力矩。因而在求具體某截面的內(nèi)力時(shí)，應(yīng)選擇該截面附件的單元以及節(jié)點(diǎn)。
下面以某懸臂板為例，闡述基本思路。
某混凝土懸臂板，板厚100mm，尺寸為900mmX2000mm，混凝土等級(jí)為C30，在板的端部100mm范圍內(nèi)受到均布荷載0.5KN/m^2，求板跨中間截面的剪力以及彎矩。
展開 Ansys Zemax | 如何使用米氏散射模型模擬環(huán)境中的散射現(xiàn)象
附件下載
聯(lián)系工作人員獲取附件
這篇文章描述了如何在 OpticStudio 中建立 DLL 米氏散射（Mie scattering）模型。下方鏈接的范例文件演示了如何以該模型進(jìn)行散射的模擬。范例系統(tǒng)包含了兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)1模擬了光線入射空氣中的水滴后，在散射時(shí)達(dá)到瑞利極限（Rayleigh limit）的現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)2則模擬了光線在較大的粒子中發(fā)生散射時(shí)的情形，此時(shí)光學(xué)現(xiàn)象的討論由瑞利極限轉(zhuǎn)變?yōu)槊资仙⑸涞姆懂牎?簡(jiǎn)介
根據(jù)麥克斯韋方程式，光線入射球型粒子會(huì)產(chǎn)生散射的現(xiàn)象，而米氏散射理論為此提供了解析解。此理論可推廣至任意大小的粒子，因此可適用在所有"粒子半徑對(duì)入射波長(zhǎng)比"的情況。這對(duì)于模擬白云中的散射現(xiàn)象1時(shí)很有幫助，同時(shí)也有助于解釋光線入射特定物質(zhì)，如牛奶和生物組織時(shí)所產(chǎn)生的變化。在 OpticStudio 的非序列模式中，我們可以用體散射（bulk scattering）的追跡方式建立這類的模型。此外，Bohren 和 Huffman 的研究為此現(xiàn)象的模擬提供了計(jì)算的依據(jù)。
這篇文章將說明模型在模擬系統(tǒng)中的表現(xiàn)，同時(shí)也會(huì)以一個(gè)大氣中的散射現(xiàn)象作為例子，此模擬將運(yùn)用到米氏理論的 DLL 。
參數(shù)模擬
為了在非序列模式中的對(duì)象上套用米氏散射分布的設(shè)定，如下圖所示，我們需先開啟該物件的屬性字段（Object Properties），并在下方的 Volume Physics 項(xiàng)目中勾選 DLL 定義散射（DLL Defined Scattering），最后在 DLL 字段選擇 MIE.DLL。
為了使這個(gè) DLL 正常運(yùn)行，我們需要輸入5項(xiàng)參數(shù)。
折射系數(shù)
我們?cè)谶@個(gè)字段設(shè)定散射粒子的折射系數(shù)（實(shí)數(shù)部分），而環(huán)境介質(zhì)的折射系數(shù)，則是在材質(zhì)（Material）欄位設(shè)定。
展開 如何從Ansys APDL中提取剛度矩陣與質(zhì)量矩陣？ ￥69
1.引論
經(jīng)常使用Ansys、Abaqus等一系列有限元分析軟件進(jìn)行計(jì)算、學(xué)習(xí)的學(xué)生或工程師們都會(huì)知道在有限元分析建模與計(jì)算中剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的重要性。但是由于軟件的黑盒性質(zhì)，大家往往在實(shí)際使用十分成熟的商業(yè)化軟件的過程中慢慢忽視了有限元及其衍生出的商業(yè)軟件背后的原理與方法。
這時(shí)，不管是在學(xué)習(xí)中還是在工程應(yīng)用中往往都會(huì)遇到一個(gè)同樣的問題，那么就是如何將Ansys APDL運(yùn)行中的產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)（例如：剛度矩陣、質(zhì)量矩陣）導(dǎo)出成為我們熟悉的形式或文件格式，從而為我們所用，所分析。
因此我決定寫下此篇文章來幫助很多實(shí)際工作或?qū)W習(xí)中需要用到此類技能的同學(xué)、同事們，讓大家更了解Ansys APDL背后的工作原理與數(shù)據(jù)導(dǎo)出方式。
當(dāng)然，在社區(qū)中早就有大佬回答過了這個(gè)問題，并給大家制作了相應(yīng)的提取矩陣軟件，其軟件具備了簡(jiǎn)單、便捷的操作方式，讓很多想要提取剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的同僚們受益，那么我為什么還要寫一篇這樣的文章重新提起這樣一個(gè)話題呢？這就又回到了我開頭所說的“原理與方法”，我在此更希望面對(duì)想要進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解軟件背后機(jī)理的群體，并在此基礎(chǔ)上保留教學(xué)的簡(jiǎn)潔性，提供導(dǎo)出矩陣與轉(zhuǎn)換、列式、求解的源代碼，使其既兼顧基本原理，又可以讓大家直接上手使用，非常的便捷，也避免了很多因?yàn)閮?yōu)化不完全導(dǎo)致的運(yùn)行bug。
2.有限元軟件導(dǎo)出剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的方法
在使用APDL進(jìn)行求解時(shí)，每次在求解完成后都會(huì)在工作路徑下生成一個(gè).full文件，而這個(gè)文件十分關(guān)鍵，其正是剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的所在之處。
展開 在ADINA中如何實(shí)現(xiàn)在計(jì)算過程中模擬單元移動(dòng)
在ADINA中如何實(shí)現(xiàn)在計(jì)算過程中模擬單元移動(dòng)，單元是平動(dòng)的
ANSYS知識(shí)普及5——如何模擬銷軸連接（ANSYS專家編輯，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。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
（打個(gè)小廣告）
聲 明:1、ANSYS知識(shí)普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
MPC184單元詳解（1）
1.銷軸模型
MPC184單元描述
MPC184包括使用拉格朗日乘子法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)約束的一類常用的多點(diǎn)約束單元。這些單元可以簡(jiǎn)單地分為“約束單元”或“連接單元”。 用戶可以在一些需要施加運(yùn)動(dòng)約束的場(chǎng)合中使用這些單元。這些約束可以簡(jiǎn)單到鉸鏈上的具有相同的位移值，也可以復(fù)雜到包括模型的剛性部分，或者在柔性體之間以某一特定方式傳遞運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)約束。例如，結(jié)構(gòu)中可能包含一些剛性部件或者通過轉(zhuǎn)動(dòng)或滑塊約束連接在一起的運(yùn)動(dòng)部件。結(jié)構(gòu)的剛性部分可以使用MPC184的剛性桿或剛性梁?jiǎn)卧獊?em>模擬，運(yùn)動(dòng)部分可以使用MPC184的滑塊，球鉸，銷軸和萬向聯(lián)軸器單元模擬。因?yàn)檫@些單元使用拉格朗日乘子法實(shí)現(xiàn)，ANSYS能夠輸出約束反力和力矩。
約束單元
如果沒有其它說明，使用這些單元時(shí)，三維單元選項(xiàng)(KEYOPT(2) = 0)為默認(rèn)值。
銷軸鏈接
設(shè)置KEYOPT(1) = 6定義二節(jié)點(diǎn)銷軸鏈接。銷軸單元的二個(gè)節(jié)點(diǎn)必須有相同的空間坐標(biāo)。
MPC184銷軸鏈接單元只有一個(gè)基本自由度－繞著軸或銷相對(duì)旋轉(zhuǎn)。單元能夠包括控制特性，如未約束自由度上的擋塊，鎖定器。旋轉(zhuǎn)邊界條件也可以施加到相對(duì)運(yùn)動(dòng)分量上。
展開 
如何在 COMSOL 中模擬接觸疲勞
這種類型的接觸模擬往往計(jì)算量很大。
模擬接觸疲勞的另一種方法是使用與赫茲有關(guān)的經(jīng)典解，用于兩個(gè)具有彎曲表面的彈性體之間的接觸，這在接觸力學(xué)的研究中有所描述。接觸中的一個(gè)物體被接觸壓力的分析解所取代，該壓力在另一個(gè)物體的表面上被指定。我們可以通過以下方式來實(shí)現(xiàn)。
在參數(shù)節(jié)點(diǎn)中指定接觸特性，如最大壓力和接觸軸，作為參數(shù)。
在變量節(jié)點(diǎn)中，將表面上某一特定位置的接觸壓力表示為變量
將接觸壓力指定為另一物體表面的邊界載荷
這樣做以后，我們就不需要對(duì)其中一個(gè)物體進(jìn)行建模，這就減小了模型的大小。由于對(duì)所產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)的準(zhǔn)確解析需要一個(gè)精細(xì)的網(wǎng)格，任何減小模型大小的技術(shù)在接觸疲勞建模中都很重要。
為接觸物體的接觸壓力指定一個(gè)分析解的設(shè)置。
第二種技術(shù)是 COMSOL 疲勞模塊的案例庫中的兩個(gè)教程模型中所采用的：長(zhǎng)期接觸疲勞和線性導(dǎo)軌中的滾動(dòng)接觸疲勞。在第一個(gè)例子中，一個(gè)球形壓頭在被測(cè)材料上被反復(fù)壓緊和釋放。在第二個(gè)例子中，一個(gè)球形滾動(dòng)元件沿著一個(gè)滾道槽移動(dòng)。
兩個(gè)模型中的特征幾何長(zhǎng)度都是幾毫米，這相當(dāng)于球形物體的接觸半徑。接觸區(qū)的特征長(zhǎng)度約為該測(cè)量值的十分之一。在長(zhǎng)期接觸疲勞的例子中，壓頭的半徑為 7 mm ，接觸半徑為 260 μm。對(duì)于滾動(dòng)接觸疲勞示例，滾動(dòng)元件的半徑是 2 mm，兩個(gè)接觸橢圓軸分別是 161 μm 和 36 μm 。
接觸面和模型其他部分的網(wǎng)格大小有很大差別。
接觸面不是唯一需要細(xì)網(wǎng)格的地方。盡管最高的接觸應(yīng)力是通過這個(gè)小的接觸區(qū)域傳遞的，但最高的等效應(yīng)力和剪切應(yīng)力(都用于疲勞分析)是在靠近表面的次表層上發(fā)現(xiàn)的。在長(zhǎng)期接觸疲勞模型中，最高的等效應(yīng)力和剪切應(yīng)力位于表面以下約 110 μm 處。
展開 Ansys Zemax｜如何有效地模擬散射
附件下載
聯(lián)系工作人員獲取附件
概要
OpticStudio中，有兩個(gè)用來提升散射模擬效率的工具：Scatter To List以及Importance Sampling。在這篇文章中，我們?cè)敿?xì)討論了這兩個(gè)工具，并且以一個(gè)雜散光分析為例示范了如何使用Importance Sampling。
如何有效的模擬散射
對(duì)于絕大多數(shù)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行散射模擬是非常重要的，尤其在雜散光分析中散射模擬更是關(guān)鍵所在。Zemax OpticStudio有很多內(nèi)建散射模型，這些模型支持使用者輸入任何散射分布。在非序列光線追跡中，需要使用非常多的光線射向模擬物件才能精確而適當(dāng)?shù)?em>模擬散射分布。特別是當(dāng)觀察目標(biāo)相對(duì)于散射點(diǎn)占據(jù)的立體角很小時(shí)，這個(gè)問題會(huì)更加嚴(yán)重。最簡(jiǎn)單直接的辦法就是增加入射或是散射的光線數(shù)量使更多的光線到達(dá)要觀察目標(biāo)。但是追跡更多光線會(huì)需要更多的時(shí)間，因此模擬散射就變的非常費(fèi)時(shí)。
在OpticStudio中，我們可以使用“Scatter To List”來改進(jìn)散射模擬效率，此設(shè)定強(qiáng)制系統(tǒng)只追跡那些散射到指定物件的光線而忽略其他光線。不過這并不是說光線一定會(huì)散射到指定物件上，因此對(duì)于大量光線模擬這種方法并不能改善太多。另一個(gè)OpticStudio中的“Importance Sampling”設(shè)定，則可以大幅地增進(jìn)散射模擬的效率。這兩個(gè)工具都可以在Object Properties的Scatter To標(biāo)簽中找到。
Importance Sampling原理上與Scatter To List大不相同。如果我們?cè)贗mportance Sampling中加入一個(gè)物件，OpticStudio則會(huì)以這個(gè)物件為中心畫出一個(gè)虛擬的球體，然后所有的散射光將只會(huì)往這個(gè)球體過去。
展開 Ansys Zemax | 如何模擬掃描鏡
繞偏心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)
在前一個(gè)例子中，我們展示了如何讓反射鏡面繞著它的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這在模擬檢流計(jì)式的掃描振鏡或者類似類型的反射鏡時(shí)非常有用。然而當(dāng)掃描鏡是多邊形幾何體的一部分時(shí)，它需要繞著一個(gè)距離鏡面頂點(diǎn)一定距離的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)我們應(yīng)該如何設(shè)置呢？
我們需要把鏡面的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)放在多邊形掃描鏡的中心位置。假設(shè)鏡面頂點(diǎn)和多邊形幾何體中心的間距是50mm。在檢流計(jì)式掃描振鏡系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做如下修改：
這樣修改可以把掃描鏡的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)向遠(yuǎn)離鏡面的方向移動(dòng)50mm。然后，打開掃描鏡的表面屬性 (Surface Properties)，在繪圖 (Draw) 選項(xiàng)卡中將鏡面的基底厚度設(shè)置為50mm，如下圖所示：
這樣我們可以清楚的看到鏡面的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)位置：
您可以打開示例文件中的Polygon.zmx文件查看當(dāng)前系統(tǒng)。
小結(jié)
模擬掃描鏡分以下幾個(gè)步驟：
使用“添加反射鏡”工具，在鏡面的初始位置設(shè)置反射鏡
使用“旋轉(zhuǎn)/偏心元件”工具，設(shè)置反射鏡面的掃描角度
將掃描角度設(shè)置為一個(gè)多重結(jié)構(gòu)參數(shù)
根據(jù)使用需要，定義多個(gè)結(jié)構(gòu)，對(duì)鏡面的掃描過程進(jìn)行采樣
也可以利用優(yōu)化菜單中的滑塊功能模擬鏡面的掃描運(yùn)動(dòng)
如果掃描鏡的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)不在反射鏡表面上，則可使用坐標(biāo)間斷面的厚度參數(shù)來定義旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與鏡面表面的距離
展開 Ansys Zemax | 如何模擬掃描鏡
附件下載
聯(lián)系工作人員獲取附件
概述
這篇文章介紹了：
如何設(shè)置掃描鏡建模時(shí)所需要的坐標(biāo)間斷面
如何利用多重結(jié)構(gòu)編輯器設(shè)置多個(gè)掃描角度
如何對(duì)檢流計(jì)式的掃描鏡建模，其中鏡面繞其頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)
如何對(duì)多邊形幾何體式的掃描鏡建模，其中鏡面繞著一個(gè)偏心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)
建立掃描鏡
在本文中我們將介紹如何設(shè)置一個(gè)光線90°反射的掃描鏡系統(tǒng)，其中反射鏡面以5°掃描角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描。打開示例文件中的starting point.zmx文件。文件中包含有一個(gè)簡(jiǎn)單的聚焦透鏡，其中虛擬表面（橙色）用來表示掃描鏡所要插入的位置。
其中，透鏡的設(shè)置如下：
厚度為5mm，材料為N-BK7玻璃
透鏡后表面的曲率半徑使用F數(shù)求解，以使透鏡的F數(shù)為5
透鏡的后焦距以最優(yōu)RMS光斑半徑為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了優(yōu)化
現(xiàn)在我們要把表面2設(shè)置為掃描鏡的反射面，并使透鏡相對(duì)于表面1繞X軸旋轉(zhuǎn)90°。
展開 