ansys中如何加載激光的案例
Ansys Zemax | 在OpticStudio中模擬高階激光光束
概要
本文描述了OpticStudio中可用于描述高階激光束的模型。一旦定義，這樣的光束可以在OpticStudio中使用物理光學傳播設計的任何光學系統中傳播。由矩形、圓形和橢圓形增益孔徑的激光腔產生的光束可以用可用的Hermite-Gaussian, Laguerre-Gaussian和Ince-Gaussian光束模型來描述。
簡介
一般來說，激光的輸出可以通過求解傍軸波動方程得到。這個方程最常見的解是理想單模高斯光束。其它正交解集的存在依賴于給定系統的對稱性。1 它們可以用來模擬高階光束模式。
OpticStudio提供了建模三個其他解決方案的選項。所選擇的解將描述光束的初始電場分布，然后使用物理光學傳播(POP)對光束的后續傳播進行建模。
Hermite-Gaussian模型
對于矩形對稱的激光諧振腔，即矩形增益孔徑的激光諧振器，用Hermite-Gaussian模型給出了傍軸波動方程的合適解。這些模式的電場分布可以用Hermite多項式表示。這種模式可以在OpticStudio中使用POP設置對話框中內置的“高斯束腰”光束定義建模:
這種模式的基本輸入是束腰在X和Y上的寬度和在X和Y上的階數。以上設置演示如何模擬在X和Y方向上具有相同束腰寬度的(0,0)模式,對應于一個單模高斯光束。然而，輸入光束也可以是在X和Y上不對稱的高階Hermite-Gaussian光束，例如:
Hermite-Gaussian模型通常被稱為TEMm,n模，其中m是光束在X中的階數，n是光束在Y中的階數。同樣，高斯光束是TEM00模光束。
關于“高斯束腰”光束定義的輸入參數的進一步描述可以在幫助系統中“關于物理光學傳播”一節中找到。
展開 如何在Workbench中利用APDL加載
如何在Workbench中利用APDL加載
一般情況下Workbench已經能夠大多數加載要求，但是對于一些比較特殊的結構或者載荷，在Workbench界面直接施加很困難，甚至是無法施加，此時可以借助插入APDL的方式來完成，APDL畢竟是種語言，語言比GUI更靈活，可根據需要編寫不同的命令代碼完成相應工作。
此次以一個小例子演示如何在Workbench界面中插入APDL的方式完成加載。
添加一個結構分析模塊，進入幾何模型部分建立模型，建立的時候設置單位制為mm制，最終得到以下幾何模型。
圖1
之后進入model部分，同樣，設置單位制為mm制，劃分好網格如圖2所示。
圖2
我們想在右端面施加一個10MPa的拉力，左端面施加全約束。
插入APDL的時候只能在Static Structural 和 Solution下插入，通過工具欄的Insert Command 插入一個APDL窗口，如圖3所示。
圖3
插入后，修改名稱為pressure，并且進入APDL編輯窗口，如圖4所示。
圖4
在里面編寫了一段APDL命令，分別加載和加約束，里面用到的數值的單位均為設置好的mm制。
/solu
alls,all
nsel,r,loc,x,100
sf,all,pres,-10
alls,all
nsel,r,loc,x,0
d,all,,,,,,all
alls,all
之后，在solution里面直接solve即可。得到如圖5所示的結果。
圖5
再提一點，在Commands窗口有提示在該位置插入的APDL是在求解前開始執行的。
展開 Ansys Zemax | 使用 OpticStudio 進行閃光激光雷達系統建模（中）
在消費類電子產品領域，工程師可利用激光雷達實現眾多功能，如面部識別和3D映射等。盡管激光雷達系統的應用非常廣泛而且截然不同，但是 “閃光激光雷達” 解決方案通常都適用于在使用固態光學元件的目標場景中生成可檢測的點陣列。憑借具有針對小型封裝結構但可獲取三維空間數據方面的優勢，固態激光雷達系統在智能手機和筆記本電腦等消費類電子產品中日益普及。在這個系列的文章中，我們將探討如何使用 Ansys Zemax OpticStudio 對此類系統進行建模，包括從序列初始設計到集成機械外殼的整個流程。
該文章為閃光激光雷達系統建模系列文章的第二篇。（點擊查看第一篇）
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簡介
激光雷達系統在工業界中有著多種場景下的應用，對應于不同種類的激光雷達系統（比如用于掃描元件或確定視野的系統等），本示例將主要探索如何使用衍射光學元件來復制光源陣列在目標場景中的投影。成像透鏡系統隨后可觀察到投影的光源陣列，以獲取投射光線的飛行時間信息，進而生成投影點的深度信息。
在本文中，我們將介紹如何將上篇的序列模式起始結構進行轉換，并向非序列模型中添加更多細節。我們還將應用 ZOS-API 在閃光激光雷達系統中生成一些時間飛行結果。
初始轉換至非序列模式
為了觀察這兩個模塊結合成為整個系統將如何工作，我們可以在每個系統中使用 “轉換至非序列模式組” 工具（可以在 文件選項卡…轉換至非序列模式組 中找到）來生成照明和成像子系統的非序列模型。
展開 Ansys Zemax 在OpticStudio中模擬高階激光光束
本文描述了OpticStudio中可用于描述高階激光束的模型。一旦定義，這樣的光束可以在OpticStudio中使用物理光學傳播設計的任何光學系統中傳播。由矩形、圓形和橢圓形增益孔徑的激光腔產生的光束可以用可用的Hermite-Gaussian, Laguerre-Gaussian和Ince-Gaussian光束模型來描述。
簡介
一般來說，激光的輸出可以通過求解傍軸波動方程得到。這個方程最常見的解是理想單模高斯光束。其它正交解集的存在依賴于給定系統的對稱性。它們可以用來模擬高階光束模式。
OpticStudio提供了建模三個其他解決方案的選項。所選擇的解將描述光束的初始電場分布，然后使用物理光學傳播(POP)對光束的后續傳播進行建模。
Hermite-Gaussian模型
對于矩形對稱的激光諧振腔，即矩形增益孔徑的激光諧振器，用Hermite-Gaussian模型給出了傍軸波動方程的合適解。這些模式的電場分布可以用Hermite多項式表示。這種模式可以在OpticStudio中使用POP設置對話框中內置的“高斯束腰”光束定義建模:
這種模式的基本輸入是束腰在X和Y上的寬度和在X和Y上的階數。以上設置演示如何模擬在X和Y方向上具有相同束腰寬度的(0,0)模式,對應于一個單模高斯光束。然而，輸入光束也可以是在X和Y上不對稱的高階Hermite-Gaussian光束，例如:
Hermite-Gaussian模型通常被稱為TEMm,n模，其中m是光束在X中的階數，n是光束在Y中的階數。同樣，高斯光束是TEM00模光束。
Laguerre-Gaussian模型
對于圓柱對稱的激光諧振腔設計，即具有圓形增益孔徑的激光諧振腔，用Laguerre-Gaussian模型給出了傍軸波動方程的合適解。
展開 
ANSYS的lsdyan中螺栓預緊力Bolt Pretension加載
? 若為同一梁連接同時定義了 Dynamic Relaxation 文件夾中的螺栓預緊力和 LS - DYNA 瞬態分析下的螺栓預緊力，分析時僅使用最后定義的那個。
求教AMESIM的分析結果如何加載到fluent中
我在amesim中分析得到了局部液壓系統的管路流量壓力曲線，這個曲線數據怎么加載到fluent中的管路上呢，謝謝。udf設置入口條件不是需要函數關系式嗎，但是我得到的是曲線，感覺用udf不合適吧。能不能把amesim的結果直接加載到fluent中呢，比如對這個曲線進行加載或者聯合仿真，把amesim的結果直接加到fluent管路中。謝謝啦
曲軸用ansys分析如何加載荷和約束
曲軸用ansys分析強度如何加載荷和約束
LASCAD：如何計算一個簡單激光腔中端面泵浦棒的熱透鏡
指南1：如何計算一個簡單激光腔中端面泵浦棒的熱透鏡
目錄
1. 啟動LASCAD和定義一個簡單激光腔 1
2. 定義和分析端泵浦的棒 2
2.1. 選擇晶體的類型和泵浦結構 3
2.2. 定義泵浦光的分布 3
2.3. 定義棒的冷卻 6
2.4. 定義工作物質參數 6
2.5. 定義合成物質 7
2.6. 定義控制FEA計算程序的選項 7
2.7. FEA結果的可視化 9
2.7.1. 3D觀察器 9
2.7.2. 2D數據分布和拋物線擬合 10
2.8. 高斯模的計算 10
2.9. 在模式圖中插入晶體 11
3. 調整腔參數 12
4. 激光腔特性分析工具 14
4.1. 激光腔穩定性分析 14
4.2. 高斯橫模的分布以及與泵浦光分布的重疊顯示 14
4.3. 計算激光功率輸出 15
5. 光束傳輸代碼（BPM） 16
1. 啟動LASCAD和定義一個簡單激光腔
選擇 Start/Programs/LASCAD/lascad啟動LASCAD，定義工作路徑，單擊“OK”打開LASCAD 主窗口，單擊工具欄最左端的“New Project”按鈕或者主菜單上的“File”選項，將“Number of Face Elements”設置為4，輸入適當的波長，其余選項保持默認設置，單擊“OK”。
圖1
現在可以看到LADCAD 的主菜單出現在窗口的上方，另外兩個窗口在下方，其中一個窗口的標題是“Standing Wave Resonator”，另外一個的標題是“Parameter Field”，如圖1所示。
上方的窗口是有4個元件的簡單腔的模式圖，下方窗口顯示這個腔的參數。
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
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展開 ANSYS中的循環載荷加載，最易理解的案例來了！
本文的主要目的就是展示在ANSYS中循環加載是如何實現的。
計算結果
橡膠塊循環拉伸變形結果（可以看到有四次循環變形）
本文以一個正方形橡膠塊為例說明，橡膠塊如圖約束（約束XY面節點Z自由度，約束XZ面節點Y自由度，約束YZ面節點X自由度）,在側面施加循環載荷。
計算模型示意圖
循環載荷施加正弦形狀的位移載荷，分為4個正弦周期，四個正弦周期載荷幅值分別為0.1，0.2，0.3，0.4，4個周期加載過后，橡膠內部積累的應力釋放。具體定義分為幾個步驟：
步驟一：首先定義4個周期載荷幅值向量。
*DIM,AMPL,ARRAY,4 ! Amplitude Vector Definition
AMPL(1)=0.01
AMPL(2)=0.02
AMPL(3)=0.03
AMPL(4)=0.04
步驟二：定義離散時間加載點
*DIM,SOLTIME,ARRAY,161 ! Time Vector Definition
SOLTIME(1)=0.0
*DO,I,2,161,1
SOLTIME(I)=SOLTIME(I-1)+0.1
*ENDDO
步驟三：計算每個時間點下的位移激勵大小,也就是正弦曲線上的y值大小。
*DIM,BC_X,ARRAY,161 !
展開 如何處理薄鋼板激光切割中尖角處產生的毛刺？
在不銹鋼激光切割中，當輔助氣體采用空氣或氮氣時，在加工形狀的尖角處或加工結束處的材料背面將產生毛刺 。
加工機或加工頭是按照NC的設定速度移動的，但在移動軸進行轉換的尖角處或加工結束處，加工速度受加工機特性影響而減慢。一般情況下，加工機激光功率的設定都是固定不變的，這樣在加工速度減慢的位置處，激光功率與速度的平衡會被破壞（輸出功率過剩），導致毛刺的產生。
那么該如何解決這個問題呢？主要有以下三種方法：
通用的加工條件
在加工條件的設定上，盡量降低最大切割速度，以使整個加工軌跡中的最大和最小切割速度之差為最小。切割速度無論是在最大還是最小，輸出功率都要相應設定為毛刺產生量較少的條件。利用這種方法的缺點是，平均速度會降低，使整個加工時間變長。
修改軌跡
設計超程軌跡，使切割速度不致在尖角部或結束部降低。例如，將程序編制為在尖角處做環狀超程處理的程序。做了環狀處理時，軌跡在加工方向的轉換處，就會變為一個逐漸改變的過程，可避免切割速度的急劇下降。
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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
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展開 RP 系列激光分析設計軟件 | 如何處理仿真中的熱透鏡效應
在許多激光器或放大器設備中，熱透鏡起著重要的作用，因此應該在數值模擬中加以考慮。
在本文中，我首先簡要描述了熱透鏡的來源，然后向您展示如何在我們的軟件中處理這種效應。
什么是熱透鏡？
當激光增益介質(例如激光晶體)被泵浦時，通常會產生一些熱量，這些熱量隨后需要通過熱傳導帶走。因此不可避免地會在增益介質中形成溫度梯度。形成激光的熱透鏡效應與以下物理機制相關:
折射率與溫度相關。
晶體內部的機械應力也會改變折射率(光彈性效應)。
此外，機械應力會導致端面凸出，使激光晶體具有透鏡的形狀。
在一般情況下，首先提到的影響因素往往是最主要的。下圖顯示了一般情況下數值計算的溫度曲線。
圖1:模擬端面泵浦Nd:YAG棒的橫向泵浦強度分布(紅色)和熱分布(藍色)。溫度分布僅在晶體中心附近近似為拋物線，因此光束半徑等于泵浦光束半徑的激光模式將產生一些像差。
諧振腔設計中的熱透鏡效應
我們的諧振器設計軟件RP Resonator基于ABCD矩陣算法計算激光諧振腔的模式特性。(準確地說，它使用一種擴展矩陣(ABCDEF矩陣)來處理錯位影響，但這與我們的上下文無關。)
這里，只能處理拋物線形狀的透鏡效應，即沒有球差的透鏡效應。軟件可以很容易地定義熱透鏡效應的分布，例如，激光晶體被定義為一個“棱鏡”，因此可以指定參數n2，它是折射率的徑向相關性的二階系數:n(r)= n0-0.5n2r2 。 這個參數可以簡化為熱透鏡的屈光度除以晶體長度。 屈光度可以從別處得知，或者至少在簡化的情況下，可以用簡單的公式從耗散功率密度計算出。 一種常見的情況是提供一根至少在激光束體積內被均勻泵浦的圓柱形棒。
原則上，也可以將具有一定屈光力的薄透鏡插入到激光晶體的左側或右側，或者當將激光晶體分成兩部分時，插入到激光晶體的中間。
展開 激光雷達在無人駕駛應用中如何應對雨霧灰塵環境及經典案例分析
在感知系統中采用多種傳感器，用其他傳感器的識別結果來彌補激光雷達的缺陷是可行的。例如：采用毫米波雷達。毫米波雷達與激光雷達不同，毫米波穿透雨霧、灰塵的能力很強，幾乎不受雨霧、灰塵的影響。對毫米波雷達的識別結果與機構雷達的識別結果進行融合，也可以有效濾除雨霧、灰塵造成的誤識別。
經典案例分析
在這里，我們舉一個知名企業的實例進行分析，看看這個企業是如何應對雨霧、灰塵的環境的。這個企業的業務中，包括礦山、農業無人駕駛的應用。在這兩種環境中，灰塵是經常存在的。所以要保證感知正確無誤首先要解決灰塵對激光雷達的影響，設計了一個如下圖所示的激光雷達機構。
這是一個帶轉臺的單線激光雷達，激光雷達用的是某知名雷達廠商生產的單線激光雷達，雷達的后邊設計了一個轉臺，工作時，激光雷達在轉臺上旋轉。
首先我們來看一下這個激光雷達，查閱這個雷達的手冊發現這個雷達雖然是單線的激光雷達，但是它的性能異常強大。它采用了5次回波技術，如下圖所示。這么多次回波，造成的結果就是這個激光雷達可以穿透很多干擾因素，并最終打到真實的障礙物上。從而可以最大限度減小雨霧、灰塵等造成的誤識別。
這個雷達的輸出頻率也異常高，可以達到100Hz。也就是說一秒鐘可以輸出100幅單線的點云。這一點是這個方案可以實現的前提。在雷達的后方設計一個轉臺，雷達在轉臺的帶動下旋轉。雖然雷達本身是單線的，但由于雷達本身又是旋轉的，所以可以形成一個立體空間的點云。如果轉臺的旋轉頻率為1轉/秒，則0.5秒可以生成一幅100線的點云。最終生成的點云效果如下所示。
這個方案，可以說是吧激光雷達用到了極致。通過一個單線激光雷達，生成了一個很密集的點云，并且可以很大限度濾除雨霧、灰塵的影響。
展開 ZEMAX | 如何在 OpticStudio 中模擬激光光束傳播：第三部分 使用物理光學傳播來模擬高斯光束
有以下三種工具可在 OpticStudio 的序列模式中模擬高斯光束傳播：
基于光線的方式
近軸高斯光束分析
物理光學傳播
本系列的三篇文章旨在介紹如何創建一個高斯激光光源、如何分析光束通過光學系統時的傳播和如何使用上述三種方式優化至最小光斑。
前面我們講到了本系列文章的前兩篇：
· 高斯光束理論和基于光線的方式
· 使用近軸高斯光束工具來模擬高斯光束
本文也會介紹適用于特定情況的最佳模擬方式，是系列文章的第三篇，重點介紹如何使用物理光學傳播工具來建模高斯光束，以及何時使用哪種工具?！?聯系我們下載文章中的附件?！?簡介
激光工程師經常發現有必要對激光在光學系統中的傳播進行建模。與基于光線的方法不同，物理光學傳播 (POP) 通過傳播相干波前來模擬激光光束，因此允許對任意相干光束進行非常詳細的研究。在接下來的章節中，我們將介紹如何使用 POP 建模光束傳播。
物理光學傳播
物理光學傳播通過傳播波前來模擬光學系統中的傳播。光束由離散采樣點的陣列上的數據表示，類似于用光線進行幾何光學分析的離散采樣。整個陣列通過光學表面之間的自由空間傳播。在每個光學表面上，系統會計算一個將光束從光學表面的一邊傳播到另一邊的轉換函數。因為光束是由其全部復值電場陣列描述的，所以物理光學傳播 POP 允許仔細研究任意相干光束，包括高斯或任何形式的高階多模激光束（光束是用戶可定義的）、遠焦衍射影響或有限鏡頭孔徑的影響（如空間濾波器）。這篇文章將不會深入如何使用物理光學傳播工具的細節。
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