基于Ansys Speos的AR HUD完整仿真流程
本次仿真核心聚焦Speos端操作，分為模型導(dǎo)入配置、三維幾何搭建、光柵屬性賦予、仿真工況設(shè)置、仿真運(yùn)算、結(jié)果分析六大環(huán)節(jié)，適配Speos 2025 R1及以上版本。
在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對(duì)稱性，僅創(chuàng)建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對(duì)幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
圖 1.
實(shí)施方法：在Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析軟件中初始化Joint Finder后，在SDC Verifier中運(yùn)行Beam Member Finder，以按方向?qū)α哼M(jìn)行分段，并且運(yùn)行Weld Finder，以識(shí)別模型中的焊縫。上述每個(gè)工具都提供可自定義的幾何結(jié)構(gòu)、載荷、約束和有限元分析（FEA）模型選擇設(shè)置，使您能夠調(diào)整選項(xiàng)，以減少識(shí)別時(shí)間，并確保準(zhǔn)確高效地準(zhǔn)備分析模型。
在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對(duì)稱性，僅創(chuàng)建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對(duì)幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
圖 1.
對(duì)于輻射問題，設(shè)置子步有助于收斂。在分析設(shè)置詳情中定義子步，如圖3所示。
圖3：為分析定義的子步
7. 采用線性網(wǎng)格對(duì)模型進(jìn)行劃分并求解分析。得到的太陽能電池板表面的熱流密度矢量圖和溫度分布如圖4和圖5所示。
工具鏈：CAxWorks.PreSys 2026R1（前處理 + 后處理） + Ansys Mechanical（求解器）
操作工程師：李工，CAE仿真工程師，3年工作經(jīng)驗(yàn)
本文記錄李工使用PreSys完成從CAD模型導(dǎo)入、幾何清理、網(wǎng)格劃分、材料屬性定義、邊界條件設(shè)置、Ansys求解器提交，到結(jié)果后處理與報(bào)告生成的全過程。
4、定義分析設(shè)置。定義兩步法，第一步用于將初始溫度施加至氣缸上，第二步則利用對(duì)流邊界條件對(duì)氣缸進(jìn)行降溫。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則旨在找出50秒時(shí)的最高溫度，因此第二步的總模擬時(shí)間為51秒，而第一步的時(shí)間則為1s。
5、分配邊界條件。將圓柱體溫度設(shè)置為在0-1秒內(nèi)保持在120℃，并解除此邊界條件以允許溫度變化。第二步是變化。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)外表面(不包括氣缸的上下面)施加對(duì)流邊界條件。
該過程將傳遞幾何形狀的變形形態(tài)，但并不會(huì)涉及初始應(yīng)力或應(yīng)變。
3.2、創(chuàng)建一個(gè)外部數(shù)據(jù)組件。讀取厚度數(shù)據(jù)。將外部數(shù)據(jù)傳輸?shù)健办o力結(jié)構(gòu)”分析模式中。
3.3、創(chuàng)建一個(gè)外部數(shù)據(jù)組件。讀取應(yīng)力與應(yīng)變數(shù)據(jù)。將外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入“靜態(tài)結(jié)構(gòu)”分析的設(shè)置中。該過程會(huì)將初始應(yīng)力與初始應(yīng)變信息傳遞至靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析中。
4、進(jìn)行回彈分析
4.1、在Mechanical中打開模型。
如果因其它非正常因素造成有物體觸摸到鍵并且電容量改變足夠以被承認(rèn)為有效觸摸，會(huì)使其一直動(dòng)作，為了防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，所以8224C設(shè)計(jì)了有效鍵較長輸出時(shí)間設(shè)定電路，可設(shè)置鍵的較長輸出時(shí)間，當(dāng)物體觸摸時(shí)間超過所設(shè)定時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)返回到上電初始化狀態(tài)并停止輸出直到下一次被觸摸時(shí)。
圖7.SOA的main參數(shù)設(shè)置
圖8.SOA物理參數(shù)設(shè)置
圖9.顯示了脈沖的初始模式，以及在SMF中傳輸200、350和500km后的相同脈沖模式，以及每隔50km用SOA進(jìn)行周期性放大。
圖9.SOA放大脈沖
在該圖中，我們可以看到模式效應(yīng)，該模式效應(yīng)導(dǎo)致第一組中的第一個(gè)脈沖之后的脈沖增益減小。
