基于ansys的激光分析的案例
基于zemax的激光合束過程分析
大多數高端激光二極管使用兩個交叉的柱面方形微透鏡來補償激光二極管快軸和慢軸的發散角之間的差異。第一透鏡，稱為快軸準直FAC透鏡，必須具有較大的數值孔徑，由于發散角的緣故，典型焦距約為500μm，由于發散孔徑的尺寸小，發散角通常約為25度。取決于單模或多模二極管的使用，慢軸的發散角比其快軸低3至5倍。因此，要使光束圓化，慢軸準直SAC透鏡必須具有比FAC透鏡更長的焦距。根據二極管子底座的尺寸，這些元件可以輕松占據平臺可用空間的三分之一，這進一步說明了使用方形微光學元件而非圓形光學元件的重要性。光束經過準直后，需要使用第三塊方形透鏡（通常是非球面透鏡）將光耦合到光纖中。就像在準直步驟中監控光束輪廓和發散角一樣，光纖耦合過程也會受到主動監控，以確保最大輸出功率。對于某些單模光纖耦合激光器，也可以觀察到偏振消光比。對于使用低功率激光器的價格敏感的激光二極管系統，通常使用單個球面或非球面透鏡，而不是一對柱面FAC和SAC透鏡。
(1)柱面透鏡的選擇和光路的安裝應遵循以下規則：
θ_1/θ_2=f_1/f_2
(2)激光二極管可以近似為一個點光源，得到準直輸出，兩個圓柱體與光源的間距等于兩者的焦距
(3)兩柱面主平面間距應等于f2-f1焦距之差，兩透鏡實際間距等于BFL2-BFL1。與球面透鏡一樣，柱面鏡的凸面應朝向準直射光束，以盡可能減少。
d_1=2f_1 (tan?( θ_2∕2))
d_2=2f_2 (tan?( θ_1∕2))
由于激光二極管輸出光束發散較快，我們需要仔細確認每個圓柱上的光斑尺寸不超過鏡頭的有效光孔徑。
展開 基于comsol的脈沖激光光熱力分析
<h1><strong>基于comsol的脈沖激光光熱力分析</strong></h1><div contenteditable="false" width="100%">
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展開 VirtualLab運用：基于物理光學激光掃描系統的設計和分析
VirtualLab Fusion軟件可以設計和分析包含掃描鏡和f-theta光學透鏡的激光掃描儀
激光掃描系統使用可移動的光學元件，能夠使激光光束的位置動態變化。這類系統的典型應用有：
?激光材料加工
?激光投影
?3D物體掃描
?條形碼閱讀器
軟件VirtualLab Fusion提供了基于光線追跡以及物理光學的模擬技術以用于激光掃描儀系統。并可計算典型的透鏡像差，例如場曲和畸變。同時，VirtualLab Fusion還可以將衍射效應考慮在內，精確的研究光束尺寸和光束剖面。VirtualLab Fusion將參數耦合工具與靈活的定位概念進行結合，允許模擬非常復雜的掃描儀光學系統。VirtualLab Fusion的參數優化和參數運行工具能夠進行激光掃描系統的設計和公差分析。
VirtualLab Fusion 軟件的特性：
?分析典型像差，例如場曲和畸變
?精確的研究光束尺寸和光束剖面
?使用參數優化設計掃描系統
?實驗公差分析
?易于使用的定位概念和參數耦合工具
?真實的激光源建模
?設計折射光束整形器
軟件和應用案例：
如果對更多信息感興趣？請通過support@lighttrans.com聯系我們或使用我們的VirtualLab Fusion的試用版和案例來進行實際的操作：
?LSC.0001：使用一個非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
?LSC.0002：使用f-theta對象對激光掃描系統進行分析
?現在就下載VirtualLab Fusion試用版!
包含兩個掃描鏡和f-theta對象的激光掃描系統。
展開 基于片式元器件激光釬焊溫度場仿真分析
畢業設計，求指教
Ansys Zemax | 大功率激光系統的 STOP 分析（四）
在運行代碼的過程中將顯示附加數據的狀態：
結論
我們已經成功仿真了激光光束穿過光學系統時的吸收情況，并生成了吸收通量數據的文件。該數據與完整光機系統的模型相結合，可以為 FEA 工具中的結構分析和熱分析提供輸入。在下一篇文章中，我們將演示如何使用 STAR 模塊獲得結構分析和熱分析的輸出，并導入到 OpticStudio 中。
Ansys Zemax | 大功率激光系統的 STOP 分析（五）
大功率激光器廣泛用于各種領域當中，例如激光切割、焊接、鉆孔等應用中。由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來的吸收效應，將導致在光學系統中由于激光能量吸收所產生的影響也顯而易見，大功率激光器系統帶來的激光能量加熱會降低此類光學系統的性能。為了確保焦距穩定性和激光光束的尺寸和質量，有必要對這種效應進行建模。在本系列的 5 篇文章中，我們將對激光加熱效應進行仿真，包括由于鏡頭材料溫度升高而引起的折射率變化，以及由機械應力和熱彈性效應造成的結構形變。本篇是這個系列的最后一篇內容。（聯系我們獲取文章附件）
使用 STAR 模塊分析 STOP 效應
在您的 FEA 軟件中完成結構與熱分析后，可將數據導出為一系列簡單的文本文件，以便利用 STAR 模塊導入到 OpticStudio 中。在這篇文章中，我們將演示如何執行完整的 OpticStudio 分析，以幫助您量化和了解系統光學性能的影響。有關所需 STAR 數據格式的完整詳細信息，請參閱 OpticStudio 幫助文件 STAR 選項卡> FEA 數據組>加載 FEA 數據章節。對于 Ansys Mechanical，有 ACT 擴展可用于以正確格式自動輸出數據。
在 OpticStudio 中加載和擬合 FEA 數據
1 首先，我們打開文章下載附件中的 ‘Lens-3P_D25.4_2022.zar’ 文件，這是系列文章第一篇中介紹的原始序列模式光學系統。我們將在 STAR 模塊上應用來自 FEA 工具的結構和熱數據，并評估其對名義光學系統性能的相關影響。
2 如果要加載 FEA 數據，我們點擊 STAR…FEA數據…加載FEA數據（STAR…FEA Data…Load FEA Data），瀏覽到對應數據文件位置，選擇全部相關文件，并點擊 打開（Open）。
展開 ANSYS基于VC++6.0的二次開發ANSYS基于VC++6.0的二次開發與 相互作用分析在ANSYS中的實
ANSYS基于VC++6.0的二次開發ANSYS基于VC++6.0的二次開發與
相互作用分析在ANSYS中的實現 （轉貼）
1 概述
ANSYS是一套功能十分強大的有限元分析軟件，能實現多場及多場耦合分析；是實現前后處理、求解及多場分析統一數據庫的一體化大型FEA軟件；支持異種、異構平臺的網絡浮動，在異種、異構平臺上用戶界面統一、數據文件全部兼容，強大的并行計算功能支持分布式并行及共享內存式并行。該軟件具有如下特點：
(1) 完備的前處理功能
ANSYS不僅提供了強大的實體建模及網格劃分工具，可以方便地構造數學模型，而且還專門設有用戶所熟悉的一些大型通用有限元軟件的數據接口（如MSC／NSSTRAN，ALGOR，ABAQUS等），并允許從這些程序中讀取有限元模型數據，甚至材料特性和邊界條件，完成ANSYS中的初步建模工作。此外，ANSYS還具有近200種單元類型，這些豐富的單元特性能使用戶方便而準確地構建出反映實際結構的仿真計算模型。
(2) 強大的求解器
ANSYS提供了對各種物理場量的分析，是目前唯一能融結構、熱、電磁、流體、聲學等為一體的有限元軟件。除了常規的線性、非線性結構靜力、動力分析外，還可以解決高度非線性結構的動力分析、結構非線性及非線性屈曲分析。提供的多種求解器分別適用于不同的問題及不同的硬件配置。
(3) 方便的后處理器
ANSYS的后處理分為通用后處理模塊（POST1）和時間歷程后處理模塊（POST26）兩部分。后處理結果可能包括位移、溫度、應力、應變、速度以及熱流等，輸出形式可以有圖形顯示和數據列表兩種。
(4) 多種實用的二次開發工具
ANSYS除了具有較為完善的分析功能外，同時還為用戶進行二次開發提供了多種實用工具。
展開 【Ansys線上直播回看】“聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器
『點擊觀看直播回放』
本次網絡研討會中展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
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展開 Ansys Zemax | 大功率激光系統的STOP分析2：如何進行光機械設計準備
點擊圖片查看培訓詳情
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Ansys Lumerical | 針對 Grating coupler 的仿真分析方法
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展開 Ansys Zemax | 大功率激光系統的 STOP 分析1：如何使用 OpticStudio 優化光學設置
大功率激光器廣泛用于各種領域當中，例如激光切割、焊接、鉆孔等應用中。由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來的吸收效應，將導致在光學系統中由于激光能量吸收所產生的影響也顯而易見，大功率激光器系統帶來的激光能量加熱會降低此類光學系統的性能。為了確保焦距穩定性和激光光束的尺寸和質量，有必要對這種效應進行建模。在本系列的 5 篇文章中，我們將對激光加熱效應進行仿真，包括由于鏡頭材料溫度升高而引起的折射率變化，以及由機械應力和熱彈性效應造成的結構變形。
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激光導致的熱效應
通常情況下，OpticStudio 將使用熱分析（Make Thermal）工具對熱效應進行建模。該工具可在不同溫度下設置系統的多重結構，以允許分析性能隨熱變化而引起的變化。但是，該熱分析工具有一定的局限性。首先，分析中假設在整個元件上指定的溫度是均勻的；其次，分析將僅基于材料的CTE，以線性方式模擬熱膨脹和熱收縮情況。這是一種非常簡化的方法，沒有考慮光學元件中的溫度梯度分布所導致的性能下降。此外，它也無法精確地仿真光學元件的形狀變形，相反結構變形將簡單地近似為由于加熱而導致的曲率半徑均勻平滑。
OpticStudio 的 STAR 模塊則可以完全解決這些局限性問題，它可提供一種將 FEA 分析數據結果直接集成到OpticStudio 中進行擬合的新功能，具有無與倫比的易用性和準確性。這有助于更全面地研究激光加熱效應引起的熱變形和結構變形所帶來的影響。
展開 報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器仿真
在本次網絡研討會中，將展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。研討會將重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性，介紹如何將物理仿真或實驗量測的結果導入TWLM來表征包含量子井增益的波導，并進行增益與激光器設計。無論您是從事電路集成的系統設計人員還是從事分立元件的激光器設計人員，本次研討會都將幫助您學習如何進行激光器的設計。歡迎報名！
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報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器仿真
在本次網絡研討會中，將展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。研討會將重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性，介紹如何將物理仿真或實驗量測的結果導入TWLM來表征包含量子井增益的波導，并進行增益與激光器設計。無論您是從事電路集成的系統設計人員還是從事分立元件的激光器設計人員，本次研討會都將幫助您學習如何進行激光器的設計。歡迎報名！
展開 基于ansys apdl 命令流分析玻璃/環氧中心開口板的受力分析 ￥59.9
2、建立模型
網格劃分：
MPDATA,EX,1,,2.1e11 MPDATA,PRXY,1,,0.3
映射網格劃分
模型求解的結果
施加約束（載荷）：
長方形左邊固支右邊受 1000N 均勻拉力
3、有限元結果分析
受力方向位移圖（整體）：
X 方向的位移圖
Y 方向的位移圖
Z 方向的位移圖
Mises 應力圖（每層）：
第一層Mises 應力圖
第二層Mises 應力圖
第三層Mises 應力圖
第四層Mises 應力圖
第五層Mises 應力圖
結論：
由Mises 應力圖可以得出對稱層合板之間的應力圖是相同的
基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析（含各參數解釋） ￥25
國內規范（如JTG3362-2018）推薦基于線性疊加原理的徐變系數法。徐變應變可表達為：
其中， ?(t,τ)為徐變系數，需通過規范公式或實驗數據擬合確定
Ansys程序中內置金屬蠕變規律如下：
命令中詳細解釋了改公式的具體用法，以及參數意義。
二者除個別參數外形式具有異曲同工之妙，因此本案例給出用ansys精確分析混凝土徐變的方法，案例背景模擬了一個混凝土PK梁特定工況下的徐變發生過程。
案例文件中包含：
1. 00-ConcreteCreep-benchmark.mac【徐變標定文件，開箱即用，可以用來和手算對比是否正確】
2. 01-ConcreteCreep-solid.mac【分輸入模塊的參數化徐變計算文件【詳細解釋了各參數取值】。只需要改文件和計算邊界荷載即可計算實體徐變。】
3. ansa文件，用來生成網格
4. .cdb文件，網格文件
5. excel轉apdl命令流文件，用來輸入徐變系數。
進一步白話闡述一下：
1、什么是徐變？別看公式一大堆，理論一大推，簡單講就是：受力的結構，啥邊界條件、荷載不變的情況下，結構還是慢慢變形了。將這種慢慢變形的變形結果以及應力重分配準確分析出來就是徐變分析。機理一大堆，教科書上都比較詳盡，在此不做贅述，只講應用，而且是拿到案例開箱即用。
白話闡述要點：
1、案例是ansys apdl（命令流）分析的，給出了全套參數化命令流，材料模型定義、材料參數定義、求解，拿過來可以直接運行。
2、機理是用了ansys中關于金屬蠕變的材料模型。（細想蠕變和徐變的現象，表征都是一樣的。至于機理，各有各的理論，但不影響材料模型使用。）
展開 基于ANSYS APDL的車橋耦合振動分析程序 ￥299
主要內容包括：
（1）120m連續鋼混組合梁橋模型（實體單元+殼單元+梁單元+栓釘建模細節、支座建模細節、橋墩建模細節）；
（2）空間整車模型，可考慮車體豎向，俯仰和側傾振動加速度；
（3）車橋耦合振動分析程序（可以修改車速，車重和路面不平整度）；
（4）結果提取程序，可以提取橋梁任意節點位移時程曲線，加速度時程曲線，車輛多個方向動力響應。
（使用該程序已發表sci論文3篇，1篇檢索，1篇已錄用，1篇返修中，可提供檢索論文）
buildings-13-01109-v2.pdf
Driving adaptability of highway steel-concrete composite beam bridge with multiple damages theory technology and practice.pdf
4304704.pdf
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