ansys計算玻璃的案例
Ansys Zemax | 光學系統設計中如何使用玻璃替換方法來優化玻璃
在光學系統中選擇最優玻璃材料時，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進行直接玻璃優化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進一步嚴格挑選玻璃。
簡介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優化系統，以確定新的玻璃是否是更好的設計方案。
當玻璃被設置為“substitute”求解時，OpticStudio將自動完成此過程。如果一種玻璃被標記為可替換 (Substitute) 玻璃，則全局優化算法（Hammer和Global Search）將在優化過程中自動執行此類玻璃的迭代替換。這樣可使OpticStudio在不借助于理想化玻璃色散的情況下優化系統。本文將提供此方法的一個示例。
玻璃替換
OpticStudio中處理玻璃優化的方式與處理其他數據的方式有些不同。直接優化玻璃選擇是一件很困難且不可預測的過程，因為玻璃的屬性是不連續的。
選擇玻璃的傳統方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數值參數將玻璃色散理想化，然后優化這些參數，同時將參數值或計算的折射率值約束為類似可用的玻璃。在可見光區域，可以使用Conrady d-D方法進一步簡化該方法。這種方法僅對少數不同波長的光線進行追跡、縮放，然后使用優化方法使其差異變為零值。
如果一種玻璃被描述成有一定折射率、阿貝數和部分色散偏離的“模型玻璃”，則可以將這些模型參數設置為變量，然后像其他數值參數一樣進行優化。然而，模型玻璃方法存在一個嚴重的缺陷，即在使用模型玻璃方法獲得良好的設計方案之后，必須將模型玻璃轉換為真實的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來重新優化該設計。
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概要
在光學系統中選擇最優玻璃材料時，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進行直接玻璃優化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進一步嚴格挑選玻璃。
簡介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優化系統，以確定新的玻璃是否是更好的設計方案。
當玻璃被設置為“substitute”求解時，OpticStudio將自動完成此過程。如果一種玻璃被標記為可替換 (Substitute) 玻璃，則全局優化算法（Hammer和Global Search）將在優化過程中自動執行此類玻璃的迭代替換。這樣可使OpticStudio在不借助于理想化玻璃色散的情況下優化系統。本文將提供此方法的一個示例。
玻璃替換
OpticStudio中處理玻璃優化的方式與處理其他數據的方式有些不同。直接優化玻璃選擇是一件很困難且不可預測的過程，因為玻璃的屬性是不連續的。
選擇玻璃的傳統方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數值參數將玻璃色散理想化，然后優化這些參數，同時將參數值或計算的折射率值約束為類似可用的玻璃。在可見光區域，可以使用Conrady d-D方法進一步簡化該方法。這種方法僅對少數不同波長的光線進行追跡、縮放，然后使用優化方法使其差異變為零值。
如果一種玻璃被描述成有一定折射率、阿貝數和部分色散偏離的“模型玻璃”，則可以將這些模型參數設置為變量，然后像其他數值參數一樣進行優化。然而，模型玻璃方法存在一個嚴重的缺陷，即在使用模型玻璃方法獲得良好的設計方案之后，必須將模型玻璃轉換為真實的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來重新優化該設計。
展開 Ansys Zemax | 如何使用模型玻璃
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概述
本文說明了在 OpticStudio 中使用模型玻璃的方式和條件。本文還介紹了模型玻璃背后的數學原理并演示了模型玻璃的準確性。
使用模型玻璃求解
通過鏡頭數據編輯器 (LDE) 中的“材料 (Material)”欄將模型玻璃作為求解類型輸入到 OpticStudio 中。要激活玻璃求解對話框，請點擊相應“材料 (Matrial)”單元格右側的小單元格。
在可用的玻璃求解中，從下拉菜單中選擇“求解類型：模型 (Solve Type：Model)”。
模型玻璃支持三種不同參數：折射率 Nd、阿貝數 Vd 和 dPgF (ΔPg,F)，每個參數都可用于使其折射屬性接近所選玻璃（我們將在本文后面內容詳細地討論此近似方法）。請注意，其中每個參數都包含“變量 (Vary)”復選框。勾選此框后，所需的參數可用作變量進行優化。OpticStudio 能夠優化這些參數，同時將參數值約束或將計算的折射率值近似于可用的玻璃。本文未涉及此優化方法的詳細信息，您可以添加工作人員了解更多內容。
需著重注意的是，模型玻璃為近似方法，您在使用 OpticStudio 中的模型玻璃功能之前應注意一些細微之處，包括：
OpticStudio 使用什么定義來近似模型玻璃
這些近似方法的準確性究竟如何
何時使用和不使用模型玻璃方法
模型玻璃背后的數學原理
OpticStudio 通過使用 d 光的折射率 Nd（0.5875618 μm）、阿貝數 (Vd) 以及描述部分色散與已知“標準線”的偏差項 (ΔPg,F) ，將玻璃的色散理想化，從而計算模型玻璃的折射率。
最后一項 ΔPg,F 對于 OpticStudio 中的模型玻璃的設定非常重要。
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
1、問題描述
面板：玻璃/環氧
1. 材料性能： 單層材料： E1=4.8×104Mpa E2=E3=1.6×104Mpa
ν2=ν13=0.27ν23=0.2
G23=0.4×104Mpa G12=G13=0.8×104Mpa
每層厚度：0.15mm用 shell 單元模擬
長方形:長 200mm寬 40mm
半徑:5mm
長方形右邊受 1000N 均勻拉力 左邊固支
2. 學號對應的圓心坐標 2（75,20）
3. 五層層合板的力學性能 [0/90/0/90/0]
網格劃分可以自由劃分，最好用映射網格劃分含缺陷部分。
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
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概述
本文說明了在 OpticStudio 中使用模型玻璃的方式和條件。本文還介紹了模型玻璃背后的數學原理并演示了模型玻璃的準確性。
使用模型玻璃求解
通過鏡頭數據編輯器 (LDE) 中的“材料 (Material)”欄將模型玻璃作為求解類型輸入到 OpticStudio 中。要激活玻璃求解對話框，請點擊相應“材料 (Matrial)”單元格右側的小單元格。
在可用的玻璃求解中，從下拉菜單中選擇“求解類型：模型 (Solve Type：Model)”。
模型玻璃支持三種不同參數：折射率 Nd、阿貝數 Vd 和 dPgF (ΔPg,F)，每個參數都可用于使其折射屬性接近所選玻璃（我們將在本文后面內容詳細地討論此近似方法）。請注意，其中每個參數都包含“變量 (Vary)”復選框。勾選此框后，所需的參數可用作變量進行優化。OpticStudio 能夠優化這些參數，同時將參數值約束或將計算的折射率值近似于可用的玻璃。本文未涉及此優化方法的詳細信息，您可以添加工作人員了解更多內容。
需著重注意的是，模型玻璃為近似方法，您在使用 OpticStudio 中的模型玻璃功能之前應注意一些細微之處，包括：
OpticStudio 使用什么定義來近似模型玻璃
這些近似方法的準確性究竟如何
何時使用和不使用模型玻璃方法
模型玻璃背后的數學原理
OpticStudio 通過使用 d 光的折射率 Nd（0.5875618 μm）、阿貝數 (Vd) 以及描述部分色散與已知“標準線”的偏差項 (ΔPg,F) ，將玻璃的色散理想化，從而計算模型玻璃的折射率。
最后一項 ΔPg,F 對于 OpticStudio 中的模型玻璃的設定非常重要。
展開 Ansys Speos | 擋風玻璃光學畸變分析
TL 957 標準規定了硅酸鹽玻璃車輛玻璃板的要求和測試，其中第9.2節詳細說明了光學畸變測試。盡管測試名為“光學畸變”，但實際測量的是屈光率。屈光度的計算方式如圖所示：
圖中展示了擋風玻璃的橫截面。兩條光線自左向右穿過玻璃。位于頂部的光線在點M與玻璃發生相互作用，而底部的光線則在點M’處發生相互作用。兩個偏轉角分別標記為α1和α2，它們代表了從擋風玻璃射出的光線（即透射光線）與入射光線之間的夾角。
在位置M處的屈光度DM可以通過在M點的光學畸變值ΔαM除以ΔX來計算。光學畸變值定義為在距離上的偏轉角度差。基于上圖，光學畸變值是通過計算位置M和M′處存在的擋風玻璃上的兩條傳輸光線之間的角度來得到的。在標準TL 957中，使用在4個M′點測量的最大光學畸變值來計算折射力，如下圖所示。
本文闡述了如何運用Speos軟件分析汽車擋風玻璃的光學畸變。本示例將介紹一個Speos擋風玻璃分析項目。基于特定擋風玻璃幾何形狀，將生成一個光學畸變圖和一個屈光度圖。
綠色點代表位于M位置的光線。在中心光線M′的上方、下方、左側和右側的其他四條光線被用來獲得最大的光學畸變值。在標準的TL 957中，距離值?X被設定為12毫米。
還有其他標準以類似但略有不同的方式定義了光學畸變分析。例如：聯合國歐洲經濟委員會的第43號法規（ECE R43）。在第43號法規中，距離值?X設定為4毫米，并且要求使用16條光線來獲得最大光學畸變值。
在這個例子中，為了演示目的，使用了材料為PMMA的簡單單層擋風玻璃。光學畸變是根據TL 957標準的定義計算的。您需要安裝以下工具：
Ansys Speos 2023R2或更高版本。
在鏈接中說明的Python版本。
展開 ANSYS Workbench顯式動力學實例 | PVB玻璃的沖擊仿真
圖1 整體應力變化曲線
圖2 接觸力變化
圖3 最大等效應力云圖
圖4 位移云圖
圖5 PVB層應力云圖
圖6 玻璃層應力云圖
4
結論
碰撞沖擊后產生“震蕩”耗散能量。
每一層最大應力值都發生在碰撞瞬間。玻璃層應力值最大，PVB層應力值較小。
主要是因為夾層玻璃受沖擊時，玻璃表現為彈性段內的脆性失效。對于PVB，則主要表現為動態拉伸下的大變形。
本次計算未考慮材料非線性影響。
來源：ANSYS學習與應用公眾號，版權歸作者所有。
基于ANSYS/LS-DYNA曲面手機玻璃的拋光仿真分析
有限元學科作為一種新興的專業軟件分析技術，分析數學，材料力學，特別是數字信息技術的快速發展極大地推動了產業和學科進步，本文基于ANSYS有限元顯式動力分析軟件，模擬拋光時的運動狀態，改變聚氨酯材料拋光絲的彈性模量進行多次仿真計算，分析不同彈性模量的聚氨酯拋光絲對拋光時玻璃表面應力和波動率的影響大小。
模擬仿真時應該注意對時步和對沙漏的控制，應盡量避免出現沙漏模態，以確保模擬的準確性和計算效率；網格劃分一般分為四面體和六面體網格，系統一般會優先選擇四面體網格；材料模型的選擇上，本次仿真模擬拋光過程所用的材料是通過選擇LS-DYNA的本構模型的基礎上修改其中所需參數來進行分析計算的主要參數見表1。
表1 材料參數
本文主要從對比不同彈性模量的聚氨酯與玻璃拋光摩擦時玻璃受到的力學變化分析，并且根據分析后的變化進一步分析單元的等效應力應變云圖。下圖為4個運動應力變化分別在2 ms、10 ms和20 ms和40 ms的情況下的云圖。
圖1 不同時刻的應力云圖
拋光絲的波動率變化，拋光絲在Z軸方向的位移量會導致表面應力發生大的變化，工件表面的壓力不穩定會進一步影響整個工件表面的平整度，在高速轉動的情況下會使工件產生脆性斷裂，因為聚氨酯拋光絲是一種彈性體，這就要求在選擇材料的時候不一定彈性模量越高越好，同時還要考慮其波動率。
圖2 10 MPa下Z軸速度變化
圖3 20 MPa下Z軸速度變化
圖4 30 MPa下Z軸速度變化
圖5 40 MPa下Z軸速度變化
由折線圖可以較為明顯地看出彈性模量在10 MPa和40 MPa情況下波動要大于彈性模量20 MPa和30 MPa。
展開 Ansys Zemax光學設計軟件技術教程：光學系統設計中如何使用玻璃替換方法
通過使用玻璃替換模板，您可以確保選擇的玻璃不僅僅符合光學標準，還符合其他重要標準。光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商！公司已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務，在行業內建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學軟件
咨詢與訂購方式
聯系人：光研科技南京有限公司徐保平
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『分享』20本ANSYSY 教程
20本ANSYSY 教程
ANSYS10.0教程
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ANSYS工程應用教程——熱與電磁學篇
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很全面的計算書（用Ansys計算玻璃幕墻體系）
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ANSYS高級工程有限元分析范例精選
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《ANSYS工程分析進階實例》-王呼佳-源代碼
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?
展開 智能計算時代的電子仿真--Ansys AEDT、Ansys Lumerical與智能計算相結合【6月11直播】
AI的大熱也使電子仿真進入了智能計算時代，這一時代，計算不再局限于傳統的數值運算，而是具備感知、學習、推理和決策能力，推動各領域向智能化、自動化、精準化方向變革。
Ansys一系列電子仿真軟件也順應時代與智能化計算相結合，AEDT和Lumerical分析工具可進行高頻、低頻、電子散熱、光電等領域的仿真分析；Lumerical等產品可以結合智能化計算進行光子學的優化和逆向設計。
6月11日，Ansys推出網絡研討會『智能計算時代的Ansys仿真軟件-微電子應用』，了解智能計算時代的電子仿真，下方預約了解學習??
時間：6月11日（星期三），16：00-17：00
內容簡介：Ansys 的軟件家族中的AEDT和Lumerical分析工具，可以進行高頻、低頻、電子散熱、光電等領域的仿真分析，具有廣泛的用途和廣大的用戶。Ansys AEDT產品可以結合智能化計算方法，高效率的評估微電子器件的PI/SI等特征。AEDT產品也可以結合智能化計算方法，進行高精度電學物性、熱學物性和力學物性的高精度計算。Lumerical等產品可以結合智能化計算進行光子學的優化和逆向設計。本次講座將從PI/SI，高精度物性以及光子學等方面向用戶介紹Ansys產品與智能化計算的結合。
講師：
張國軍 | 中潤漢泰資深Ansys產品工程師
資深Ansys產品工程師，智能化計算工程師，北京理工大學碩士。在經典仿真與智能化計算方面有較多經驗積累，參與眾多汽車、國防項目的仿真咨詢和深度開發。
展開 
MatlabGUI界面調用Ansys計算并輸出計算結果
.*'},'File Selector'); strh = [Pnameh,Fnameh];
pathname = Pnameh;
set(handles.text1,'String',strh);
[temp1,temp2] = xlsread(strh);
set(handles.uitable1,'Data',temp1);
% Update handles structure
guidata(hObject, handles);
為了讀取圖示方框中的數據，并用到ANSYS的APDL文件中，需要字符串的讀取和合并，首先需要使用str2num函數把字符串轉換成數值，如果沒有輸入值時，使用缺省值。
將兩個txt合并成test3.mac作為APDL語言開始的參數定義，生成test3.mac之后再使用system函數調用ANSYS的求解器，并讀取test3.mac進行計算
在計算之前，是不能生成圖片的，這時需要設置只有點擊“開始重構”按鈕之后，其他按鈕才可用。
點擊按鈕開始計算之后，會分別輸出兩個名為residualstress.jpg和deformation.jpg的圖片，對應的語句為
/image,save,'E:\GUIRStest\residualstress',jpg
設置當點擊“生成殘余應力云圖”和“生成角變形云圖”時，會讀取圖片的路徑并使用imshow生成圖片。
至此，一個簡易的MatlabGUI界面調用ANSYS計算并輸出圖片就完成了。
展開 Ansys Speos | 新型計算方法：使用 GPU 提升計算速率
前言
Speos 在2022R2版本中正式推出 GPU 計算功能，相比于 CPU 計算，相同HPC32配置，高性能顯卡在仿真計算中將會更顯計算優勢，在仿真數據量大、材料屬性復雜、光源種類多的條件下，Speos 視覺模擬會消耗更多仿真計算時間。當模擬參數設置偏差，或者視野選擇不準確，重新模擬耗費的時間會很長，GPU 同樣提供實時預覽 preview 功能，快速檢查視覺模擬對參數設置和視野選擇的準確性，通過 GPU 持續渲染，得到從低精度到高精度的實時模擬效果，一旦發現模擬出現問題可以隨時停止，修改參數后再重新模擬，提高了模擬效率，新版本發布中，GPU preview 同樣可以保存實時渲染結果為XMP。
GPU計算能力
1 - 打開任意仿真，建立視覺模擬模型，與常規的亮度模擬相同，在 speos 中建立光源（包括環境光），探測器，零件材料，逆向模擬。
2 - 在file-speos option中，勾選顯卡選項，會顯示32HPC運算。顯卡性能越高在計算中越能體現計算速度。
3 - 點擊inverse/direct simulation，在tools中選擇GPU計算。
4 - GPU計算性能說明，同樣對于108光線數，相同光線數GPU A6000的計算速度相當于CPU 600核左右，而仿真結果相同。
5 - GPU計算同樣支持Speos core的計算。
展開 Ansys Zemax | 公差的標準怎么計算的，如何確認計算細節?
假設我們有如下的公差設定：
這里面包含了單透鏡兩邊球面之間的傾斜 (TIRX/Y)、兩兩組件之間的位移與傾斜 (TETX/Y、TEDX/Y)、球面曲率 (TRAD)、球面不規則 (TIRR) 以及空氣與玻璃厚度 (TTHI) 等公差。
注意我們把公差都設定為0。
接著我們執行公差，執行前設定蒙特卡羅 Runs以及蒙特卡羅保存數 都設為1，設定如下：
然后開啟產生出來的唯一個蒙特卡羅檔案。
可以看到組件位移的操作 (TETX/Y) 被解讀為CB，而表面不規則以及曲面之間的位移用不規則面來模擬，此外可以看到后焦距被設為變量，因為我們有設定這個補償器。
利用這樣的技巧，可以檢查一些我們認為可能有問題的蒙特卡羅檔案。
展開 ANSYS AQWA計算案例 | 海洋平臺波浪載荷的計算和傳遞
ANSYS系列產品主要專注于工程結構的CAE仿真分析，通過仿真模擬來掌握海洋平臺等工程結構的安全性、可靠性。采用ANSYS仿真，可以在設計階段就把設計風險降低，并充分掌握海洋平臺在各種惡劣載荷條件下的響應和工作狀態。
2
分析方法
波浪運動是一個隨機過程，而通常結構物強度計算校核需要得到確定的結果，所以需要采取一定的分析方法對波浪載荷進行處理。目前規范中的使用方法主要是設計波方法。設計波通常是簡化的規則波，可以采用水動力軟件直接計算波浪對平臺的載荷。
波浪載荷的傳遞，并不僅僅是載荷的施加，還需要考慮水動力結構的網格模型和強度校核模塊的網格模型的差異，包括單元類型的差異、單元位置和形狀的差異。在載荷傳遞的過程中，需要考慮網格的匹配。
3
波浪載荷計算與傳遞
一般來說，海洋平臺在海面上受到的與波浪相關的載荷包括靜水壓力、動水壓力和運動產生的慣性載荷。其中，靜水壓力可以在ANSYS Mechanical中直接施加，但是動水壓力和運動的慣性載荷需要采用水動力軟件計算。采用ANSYS AQWQ可以方便的計算出波浪的動水壓力以及海洋平臺運動產生的慣性載荷。
在ANSYS系列軟件中，要將AQWA計算的波浪載荷傳遞給Mechanical進行進一步的強度校核，可以采用兩種方法：
（1） 通過ANSYS AQWA-WAVE計算加載的APDL命令傳遞；
（2）通過中間格式文件采用OC系列命令傳遞。
文章來源：安世亞太
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