ansys矩形計(jì)算的案例
對(duì)帶有矩形光闌的系統(tǒng)的高級(jí)PSF&MTF計(jì)算
成像系統(tǒng)
任務(wù)/系統(tǒng)描述
亮點(diǎn)
? 計(jì)算帶有任意形狀光闌的系統(tǒng)的二維PSF&MTF
? 對(duì)不完全照明光闌的二維PSF&MTF評(píng)估
? 對(duì)任意振幅的二維PSF&MTF分析
說(shuō)明：光源
說(shuō)明：光闌
說(shuō)明：理想透鏡
說(shuō)明：探測(cè)器
結(jié)果：3D光線追跡
結(jié)果：場(chǎng)追跡/PSF&MTF計(jì)算
結(jié)果：概述
文件及技術(shù)信息
包含矩形孔徑系統(tǒng)的高級(jí)PSF和MTF計(jì)算
為了研究這樣的影響，將旋轉(zhuǎn)的矩形孔放置在不同大小的入射平面波之前。然后，平面波由理想透鏡聚焦，并且在焦點(diǎn)平面上在不同條件下分析PSF函數(shù)和MTF函數(shù)。
matlab編程計(jì)算矩形薄板的固有頻率
程序目錄：
rectangularplate.m——主程序
rectangularMeshKirchhoff.m——網(wǎng)格劃分子程序
formStiffnessMassKirchhoff.m——?jiǎng)偠取①|(zhì)量陣計(jì)算及組裝子程序
EssentialBCKirchhoff.m——施加邊界條件子程序
本程序可以計(jì)算各種邊界條件下的矩形板薄板固有頻率和對(duì)應(yīng)振型。主程序例子為懸臂板，
其中邊界條件可更改，即第23行的'cfff' 可更改為：’ssss’、’cccc’、’scsc’、’cccf’、’cfff’
s為簡(jiǎn)支，c為固支，f為自由，四邊的順序?yàn)樽笙掠疑稀?程序已經(jīng)驗(yàn)證正確。
rectangularplate.rar
展開(kāi) [VirtualLab] 包含矩形孔徑系統(tǒng)的高級(jí)PSF和MTF計(jì)算
為了研究這樣的影響，將旋轉(zhuǎn)的矩形孔放置在不同大小的入射平面波之前。然后，平面波由理想透鏡聚焦，并且在焦點(diǎn)平面上在不同條件下分析PSF函數(shù)和MTF函數(shù)。
建模任務(wù)
結(jié)果
結(jié)果
結(jié)果
文檔信息
均質(zhì)矩形盒轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算式的推導(dǎo)及驗(yàn)證
摘要：從轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的定義出發(fā)，推導(dǎo)矩形盒子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并使用軟件驗(yàn)證公式的正確性。
00 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的定義
在剛體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的地位，類似平動(dòng)的慣性質(zhì)量，非常基礎(chǔ)和重要。
01 問(wèn)題的提出
求開(kāi)口盒繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
求閉口盒繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
02 問(wèn)題的分解
開(kāi)口盒分解為四個(gè)側(cè)面，設(shè)短邊長(zhǎng)度為a，長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為b：
對(duì)于m1，繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
同樣的方法可得m2,m3,m4，繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
所以開(kāi)口盒繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
閉口盒分解為六個(gè)側(cè)面，設(shè)短邊長(zhǎng)度為a，長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為b：
對(duì)于m5，繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
同樣的方法可得6，繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
所以開(kāi)口盒繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
03 計(jì)算公式的驗(yàn)證
根據(jù)公式計(jì)算，可得：
軟件驗(yàn)證，比如最后一組，
相差不大，所以公式得到驗(yàn)證。
展開(kāi) ansys: 周期性載荷激勵(lì)下矩形板諧響應(yīng)分析 ￥50
ansys命令流，兩種方法：模態(tài)疊加法和完全法
1. 變形圖
2. 頻響曲線
ANSYS分析 vs 理論解 | 矩形截面梁的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)
導(dǎo)讀：矩形截面梁的切應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)角用ANSYS怎么計(jì)算呢？與解析解吻合嗎？
一、模型演示
本試驗(yàn)演示了非圓形截面構(gòu)件在扭矩作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
取一根由海綿制成的矩形截面梁，在縱向畫(huà)出每個(gè)面的中心線，代表梁的中性層。再沿梁長(zhǎng)度方向等間隔地畫(huà)出一系列垂直線，代表梁的不同橫截面。用塑料框架固定海綿梁的一端，對(duì)另一端施加扭轉(zhuǎn)。可以觀察到：
(1)代表梁橫截面的線不再保持平直。
(2)代表中性層的水平中心線與垂直線之間的夾角不再保持90°。
素材來(lái)源：
那么，矩形截面梁的切應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)角用ANSYS怎么計(jì)算呢？與解析解吻合嗎？
二、問(wèn)題描述
矩形截面桿件的h= b = 20 mm，扭矩T= 200 N.m，剪切模量G = 80 GPa。計(jì)算矩形截面梁的切應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)角。
問(wèn)題分析：只受扭轉(zhuǎn)，用梁?jiǎn)卧狟EAM188建模分析。梁?jiǎn)卧膯卧獙傩杂袉卧愋汀⒔孛鎸傩院筒牧蠈傩浴ＴO(shè)置材料屬性一般輸入彈性模量和泊松比，計(jì)算前需將剪切模量G轉(zhuǎn)換成彈性模量E，E =2G(1+u)。設(shè)泊松比u = 0.3，彈性模量E= 208 GPa。單位制mm、N和MPa。矩形截面桿件長(zhǎng)度取80mm。
三、計(jì)算結(jié)果
經(jīng)過(guò)ANSYS建模計(jì)算，以下是矩形截面梁的切應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算結(jié)果。由此可見(jiàn)，當(dāng)梁的橫截面的份數(shù)多一些，更接近解析解。份數(shù)越多，ANSYS數(shù)值解趨于穩(wěn)定。
(1)計(jì)算結(jié)果列表
Nb和Nh是ANSYS中橫截面的份數(shù)，默認(rèn)是2份。
(2)扭轉(zhuǎn)角云圖
①Nb=Nh=2
②Nb=Nh=16
(2)切應(yīng)力云圖
①Nb=Nh=2
②Nb=Nh=16
四、理論計(jì)算
參考教材：劉鴻文. 材料力學(xué) I (第5版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 91-93.
展開(kāi) 【ANSYS算例】矩形容器內(nèi)液體三維晃動(dòng)模擬
采用本文介紹的有限元法計(jì)算液體的自然晃動(dòng)頻率及液面晃動(dòng)形式，兩種計(jì)算方法結(jié)果的比較見(jiàn)下表1，有限元所得的液面晃動(dòng)形式見(jiàn)圖2。
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例3---矩形截面簡(jiǎn)支梁的彈塑性分析--第1篇
下篇將說(shuō)明ANSYS WB中的分析步驟，并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
來(lái)源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例3---矩形截面簡(jiǎn)支梁的彈塑性分析--第2篇
基于《ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例3---矩形截面簡(jiǎn)支梁的彈塑性分析--第1篇》的問(wèn)題和分析思想，本篇將使用ANSYS
Workbench進(jìn)行建模分析。
1.分析步驟
（1）創(chuàng)建靜力學(xué)分析，并設(shè)置分析類型為2D分析
（2）設(shè)置材料屬性，設(shè)置彈性模量為2e11Pa，泊松比為0.3，設(shè)置塑性行為，選擇塑性為雙線性等向強(qiáng)化模型，設(shè)置屈服強(qiáng)度為380MPa，切線模量為0，也就是理想的彈塑性模型材料。
（3）創(chuàng)建幾何模型，創(chuàng)建一個(gè) 2m x 0.2m 的長(zhǎng)方形。
（4）賦予塑性材料屬性。
（5）劃分網(wǎng)格，設(shè)置網(wǎng)格尺寸為0.05m。
（6）施加位移邊界，約束左下角點(diǎn)的x,y方向位移和約束右下角點(diǎn)的y方向位移。
（7）施加載荷邊界，在上面的線上施加豎直向下的均布載荷，大小為8MPa。
（8）保持默認(rèn)的求解算法設(shè)置，進(jìn)行求解。
這時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)求解并不收斂，查看求解信息，我們可以看到，由于47號(hào)節(jié)點(diǎn)在UY的位移值為4033815.42m，該值大于軟件設(shè)置的最大位移上限值，提示我們檢查約束設(shè)置，可能是產(chǎn)生了剛性位移。然而對(duì)于這個(gè)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，并不是約束不足而產(chǎn)生的剛性位移，而最大可能就是材料非線性的求解算法問(wèn)題，但是在ANSYS中修改其他算法，皆無(wú)法求解收斂。下面將修改壓力值看看是否收斂。
（9）減少均布?jí)毫χ禐?MPa，再次進(jìn)行求解，這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，這次是可以求解收斂。
查看等效應(yīng)力，最大值為410.47MPa。
查看等效應(yīng)變。
2.結(jié)論
（1）在理想的彈塑性材料模型下，當(dāng)施加的載荷過(guò)大時(shí)，ANSYS求解很難收斂，而ABAQUS求解容易收斂。
展開(kāi) 智能計(jì)算時(shí)代的電子仿真--Ansys AEDT、Ansys Lumerical與智能計(jì)算相結(jié)合【6月11直播】
AI的大熱也使電子仿真進(jìn)入了智能計(jì)算時(shí)代，這一時(shí)代，計(jì)算不再局限于傳統(tǒng)的數(shù)值運(yùn)算，而是具備感知、學(xué)習(xí)、推理和決策能力，推動(dòng)各領(lǐng)域向智能化、自動(dòng)化、精準(zhǔn)化方向變革。
Ansys一系列電子仿真軟件也順應(yīng)時(shí)代與智能化計(jì)算相結(jié)合，AEDT和Lumerical分析工具可進(jìn)行高頻、低頻、電子散熱、光電等領(lǐng)域的仿真分析；Lumerical等產(chǎn)品可以結(jié)合智能化計(jì)算進(jìn)行光子學(xué)的優(yōu)化和逆向設(shè)計(jì)。
6月11日，Ansys推出網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)『智能計(jì)算時(shí)代的Ansys仿真軟件-微電子應(yīng)用』，了解智能計(jì)算時(shí)代的電子仿真，下方預(yù)約了解學(xué)習(xí)??
時(shí)間：6月11日（星期三），16：00-17：00
內(nèi)容簡(jiǎn)介：Ansys 的軟件家族中的AEDT和Lumerical分析工具，可以進(jìn)行高頻、低頻、電子散熱、光電等領(lǐng)域的仿真分析，具有廣泛的用途和廣大的用戶。Ansys AEDT產(chǎn)品可以結(jié)合智能化計(jì)算方法，高效率的評(píng)估微電子器件的PI/SI等特征。AEDT產(chǎn)品也可以結(jié)合智能化計(jì)算方法，進(jìn)行高精度電學(xué)物性、熱學(xué)物性和力學(xué)物性的高精度計(jì)算。Lumerical等產(chǎn)品可以結(jié)合智能化計(jì)算進(jìn)行光子學(xué)的優(yōu)化和逆向設(shè)計(jì)。本次講座將從PI/SI，高精度物性以及光子學(xué)等方面向用戶介紹Ansys產(chǎn)品與智能化計(jì)算的結(jié)合。
講師：
張國(guó)軍 | 中潤(rùn)漢泰資深Ansys產(chǎn)品工程師
資深Ansys產(chǎn)品工程師，智能化計(jì)算工程師，北京理工大學(xué)碩士。在經(jīng)典仿真與智能化計(jì)算方面有較多經(jīng)驗(yàn)積累，參與眾多汽車、國(guó)防項(xiàng)目的仿真咨詢和深度開(kāi)發(fā)。
展開(kāi) 
MatlabGUI界面調(diào)用Ansys計(jì)算并輸出計(jì)算結(jié)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(shù)據(jù)，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(shù)把字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)值，如果沒(méi)有輸入值時(shí)，使用缺省值。
將兩個(gè)txt合并成test3.mac作為APDL語(yǔ)言開(kāi)始的參數(shù)定義，生成test3.mac之后再使用system函數(shù)調(diào)用ANSYS的求解器，并讀取test3.mac進(jìn)行計(jì)算
在計(jì)算之前，是不能生成圖片的，這時(shí)需要設(shè)置只有點(diǎn)擊“開(kāi)始重構(gòu)”按鈕之后，其他按鈕才可用。
點(diǎn)擊按鈕開(kāi)始計(jì)算之后，會(huì)分別輸出兩個(gè)名為residualstress.jpg和deformation.jpg的圖片，對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句為
/image,save,'E:\GUIRStest\residualstress',jpg
設(shè)置當(dāng)點(diǎn)擊“生成殘余應(yīng)力云圖”和“生成角變形云圖”時(shí)，會(huì)讀取圖片的路徑并使用imshow生成圖片。
至此，一個(gè)簡(jiǎn)易的MatlabGUI界面調(diào)用ANSYS計(jì)算并輸出圖片就完成了。
展開(kāi) Ansys Zemax | 公差的標(biāo)準(zhǔn)怎么計(jì)算的，如何確認(rèn)計(jì)算細(xì)節(jié)?
這篇文章將整理幾個(gè)常用的確認(rèn)細(xì)節(jié)的方法，不同的情境有不同的方法，共有以下主題：
當(dāng)我們說(shuō) “計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)” 時(shí)，Zemax OpticStudio做了什么
簡(jiǎn)介標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)種類
說(shuō)明衍射MTF平均/子午/弧矢.的計(jì)算方式
使用 “SAVE” 公差操作數(shù)紀(jì)錄靈敏度靈敏度計(jì)算過(guò)程
利用蒙特卡羅蒙特卡羅存檔了解公差擾動(dòng)如何被執(zhí)行
如何列出所有蒙特卡羅蒙特卡羅檔案的隨機(jī)數(shù)參數(shù)
當(dāng)我們說(shuō) “計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)” 時(shí)，OpticStudio做了什么
以下的敘述主要關(guān)乎標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算，不管我們是做靈敏度分析或是蒙特卡羅分析，都適用。
標(biāo)準(zhǔn)
首先我們要花一點(diǎn)時(shí)間說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)本身，才說(shuō)明優(yōu)化等其他動(dòng)作。在公差分析時(shí)，我們所做的事情，就是重復(fù)擾動(dòng)指定參數(shù) (例如組件偏心、傾斜)，并計(jì)算在該條件下的 “標(biāo)準(zhǔn)” 是多少，并與原始設(shè)計(jì)或規(guī)格相比分析。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以是易懂的物理參數(shù)，例如某個(gè)視場(chǎng) (Field)、某個(gè)波長(zhǎng)下的光斑半徑或子午 MTF。也可以是多個(gè)相似的參數(shù)用某種方式平均，例如子午 MTF與弧矢 MTF的平均，或是多個(gè)視場(chǎng)下的MTF平均 (通常是RMS)。甚至標(biāo)準(zhǔn)可以是經(jīng)由復(fù)雜計(jì)算而來(lái)，不具實(shí)際物理意義。OpticStudio中有許多內(nèi)建的標(biāo)準(zhǔn)，也提供完整的自定義功能讓用戶設(shè)計(jì)自定義標(biāo)準(zhǔn)。 (請(qǐng)參考本文章下面的 “簡(jiǎn)介標(biāo)準(zhǔn)種類” )
視場(chǎng)
另一個(gè)公差分析中常被混淆的觀念是視場(chǎng) (Field)。當(dāng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，如果視場(chǎng)字段選用Y-對(duì)稱或XY-對(duì)稱，事實(shí)上OpticStudio并非讀取使用者的Field設(shè)定。而是先找出最大視場(chǎng)，然后乘以-1.0、-0.7、0.0、+0.7以及+1.0。若是Y-對(duì)稱，則共有Y方向的5個(gè)視場(chǎng)，若是XY-對(duì)稱，則包含XY方向共有9個(gè)視場(chǎng)。
展開(kāi) Ansys Speos | 新型計(jì)算方法：使用 GPU 提升計(jì)算速率
前言
Speos 在2022R2版本中正式推出 GPU 計(jì)算功能，相比于 CPU 計(jì)算，相同HPC32配置，高性能顯卡在仿真計(jì)算中將會(huì)更顯計(jì)算優(yōu)勢(shì)，在仿真數(shù)據(jù)量大、材料屬性復(fù)雜、光源種類多的條件下，Speos 視覺(jué)模擬會(huì)消耗更多仿真計(jì)算時(shí)間。當(dāng)模擬參數(shù)設(shè)置偏差，或者視野選擇不準(zhǔn)確，重新模擬耗費(fèi)的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，GPU 同樣提供實(shí)時(shí)預(yù)覽 preview 功能，快速檢查視覺(jué)模擬對(duì)參數(shù)設(shè)置和視野選擇的準(zhǔn)確性，通過(guò) GPU 持續(xù)渲染，得到從低精度到高精度的實(shí)時(shí)模擬效果，一旦發(fā)現(xiàn)模擬出現(xiàn)問(wèn)題可以隨時(shí)停止，修改參數(shù)后再重新模擬，提高了模擬效率，新版本發(fā)布中，GPU preview 同樣可以保存實(shí)時(shí)渲染結(jié)果為XMP。
GPU計(jì)算能力
1 - 打開(kāi)任意仿真，建立視覺(jué)模擬模型，與常規(guī)的亮度模擬相同，在 speos 中建立光源（包括環(huán)境光），探測(cè)器，零件材料，逆向模擬。
2 - 在file-speos option中，勾選顯卡選項(xiàng)，會(huì)顯示32HPC運(yùn)算。顯卡性能越高在計(jì)算中越能體現(xiàn)計(jì)算速度。
3 - 點(diǎn)擊inverse/direct simulation，在tools中選擇GPU計(jì)算。
4 - GPU計(jì)算性能說(shuō)明，同樣對(duì)于108光線數(shù)，相同光線數(shù)GPU A6000的計(jì)算速度相當(dāng)于CPU 600核左右，而仿真結(jié)果相同。
5 - GPU計(jì)算同樣支持Speos core的計(jì)算。
展開(kāi) ANSYS AQWA計(jì)算案例 | 海洋平臺(tái)波浪載荷的計(jì)算和傳遞
ANSYS系列產(chǎn)品主要專注于工程結(jié)構(gòu)的CAE仿真分析，通過(guò)仿真模擬來(lái)掌握海洋平臺(tái)等工程結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性。采用ANSYS仿真，可以在設(shè)計(jì)階段就把設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)降低，并充分掌握海洋平臺(tái)在各種惡劣載荷條件下的響應(yīng)和工作狀態(tài)。
2
分析方法
波浪運(yùn)動(dòng)是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，而通常結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度計(jì)算校核需要得到確定的結(jié)果，所以需要采取一定的分析方法對(duì)波浪載荷進(jìn)行處理。目前規(guī)范中的使用方法主要是設(shè)計(jì)波方法。設(shè)計(jì)波通常是簡(jiǎn)化的規(guī)則波，可以采用水動(dòng)力軟件直接計(jì)算波浪對(duì)平臺(tái)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(dòng)力結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格模型和強(qiáng)度校核模塊的網(wǎng)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(guò)程中，需要考慮網(wǎng)格的匹配。
3
波浪載荷計(jì)算與傳遞
一般來(lái)說(shuō)，海洋平臺(tái)在海面上受到的與波浪相關(guān)的載荷包括靜水壓力、動(dòng)水壓力和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)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(dòng)水壓力和運(yùn)動(dòng)的慣性載荷需要采用水動(dòng)力軟件計(jì)算。采用ANSYS AQWQ可以方便的計(jì)算出波浪的動(dòng)水壓力以及海洋平臺(tái)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性載荷。
在ANSYS系列軟件中，要將AQWA計(jì)算的波浪載荷傳遞給Mechanical進(jìn)行進(jìn)一步的強(qiáng)度校核，可以采用兩種方法：
（1） 通過(guò)ANSYS AQWA-WAVE計(jì)算加載的APDL命令傳遞；
（2）通過(guò)中間格式文件采用OC系列命令傳遞。
文章來(lái)源：安世亞太
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