ansys空間網架
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
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在空間曲面網架結構設計前期方案階段，建筑專業調動曲面形狀、邊界之類的參數是很常見的，同時結構設計師可能也需要針對不同的網格尺寸，布置形式等參數進行結構優化。此時如果采用常規的網架建模手段，可以說就很費時費力了。
本文分享一種在犀牛Grasshopper中較為常見的網架參數化建模的方式，基于此種方式，可以迅速根據建筑提供的曲面生成網架線模型，然后一鍵導入諸如3d3s，mst等網架設計軟件中進行快速設計。
為方便敘述，第一步，我們先在gh中通過Interpolate的方式生成一根樣條曲線，再通過Extrude建立起一個空間曲面，如圖所示。
第二步，設置空間曲面在uv方向的劃分數量，并用mesh surface電池將曲面切分成mesh,然后face boundaries 電池提取mesh的邊界，即可得到網架上弦線。
第三步，利用face normals 電池得到第二步中mesh的中心點和法向供下一步使用，需要注意的是這個地方有的mesh法向并不是朝下，不利于我們下一步操作，所以利用gh中一些數學運算的電池，使法向量中所有與z向夾角大于90度的向量反向。
第四步，利用move電池，將第三步中得到的形心沿著正確的法向量方向移動網架的厚度距離，即可得到下弦點。然后對下弦點進行shift list操作，再進行連線，即可完成一個方向的下弦桿連線。對下弦點進行flip matrix操作，再重復shift list和連線操作，即可完成另一個方向的下弦桿連線操作。
第五步，提取第二步中生成的上弦節點，與第四步中生成的下弦節點連接，即可生成腹桿，至此參數化網架線模型生成完畢。
接下來為方便導入計算軟件計算，可以在bake的時候分別將上弦、下弦和腹桿設置成不同的圖層，以方便下一步操作。
展開 利用grasshopper提供的二次開發技術，實現了grasshopper與ansys的聯動參數化建模計算。關注公眾號獲取更多干貨文章。
繞空間中任意點旋轉
上述情況是常見的、具體的情況。但坐標中斷也可以用來建立一個關于空間中任何點的通用旋轉軸。例如，假設我們想讓鏡頭再次圍繞x軸傾斜7度。但這一次，我們想傾斜的軸點，距離鏡頭中心20毫米，如圖16所示。
圖 16: 繞透鏡中心上20mm的點傾斜透鏡2。
用于這種情況的鏡頭編輯器如圖17和18所示。在這里，我們使用了鏡頭前的三行和鏡頭后的三行，創建一個完全通用的旋轉軸。盡管系統看起來很復雜，但大多數值都是自動填充的，我們只需要創建一次設置。然后，我們可以將這些線復制到任何光學元件上，并用它們在空間的任何地方放置一個旋轉軸點。
鏡頭前的三行用于移動到旋轉軸點，執行傾斜或偏心，然后返回。鏡頭后的三行也做了同樣的事情，以撤銷樞軸。通過這個設置，通過在第7行輸入值，任何傾斜或偏心的組合都可以應用到透鏡2。可以通過在第6行中輸入值來選擇任何旋轉軸點。
圖 17: 鏡頭編輯器顯示一個完全通用的旋轉軸。
我們也可以從配對的角度來思考透鏡編輯器中發生了什么。第6和第8行帶我們到旋轉軸點。第11行和第13行也是這樣，在鏡頭之后。第7行和第12行是一對，在鏡頭2上執行傾斜和偏心，然后在鏡頭后反轉它們。
圖 18: 鏡頭編輯顯示傾斜和偏心用于鏡頭2繞中心20毫米以上的點旋轉7°。
以下是設置的逐行分解:
在第5行之后，我們在光學系統的軸上的A點(見圖16)。
第6行應用從A到旋轉軸點所需的厚度、傾斜和/或偏心。在這個例子中，我們沿著鏡頭中心的軸移動了1.5毫米，然后沿著Y軸移動了20毫米到達樞軸點。
第7行應用偏心和傾斜的鏡頭元素。在這個例子中，我們在Tilt About X中輸入了一個7度的值。
第8行反轉了用于到達樞軸點的運動。
展開 Example for a curved elasto-plastic spacial beam with ANSYS
! By Lu Xinzheng, Depart. Civil Engineering,
! Tsinghua University, Beijing
! 陸新征，清華大學土木系
! Aug. 2005
R1=5 ! internal radius of the beam
R2=6 ! external radius of the beam
Thick=0.5 ! Thickness of the beam
Fy=200e6 ! Yield strength of concrete
P=1e5 ! Value of pressure load
/prep7
! Define the Element
! 定義單元
ET, 1, Solid45
! Define Material 定義材料
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,200e9
MPDATA,PRXY,1,,.3
TB,BISO,1,1,2,
TBTEMP,0
TBDATA,,Fy,2e9,,,,
! Setup the model
k,1,0,0,0
k,2,0,-R1,
k,3,R1,0
k,4,0,-R2
k,5,R2,0
LARC,2,3,1,R1
LARC,4,5,1,R2
l,2,4
l,3,5
al,1,2,3,4
VEXT,1, , ,0,0,Thick,,,,
! Set the element size
esize,thick/5
vmesh,all
/solu
DA,6,all
!
展開 以空間任意一點為中心傾斜
上述情況都是特殊情況。OpticStudio 也可以以空間任意一點為中心傾斜/偏心光學元件例如，假如我想將鏡頭將透鏡2沿著X軸傾斜7°。傾斜中心為透鏡2中心點上方20mm處。傾斜后系統的 3D Layout 以及 LDE 圖如下所示。
從 LDE 圖中可以看出。鏡頭2前表面和后表面分別添加了三個表面。盡管系統看似復雜，但是大部分的數值都是 OpticStudio 自動計算的。
我們僅需進行一次設置。就可以將中心點設置在以空間中任意位置。鏡頭前的三個面用于將坐標間斷表面中心與空間任意一點重合，執行傾斜并返回。鏡頭后的三個面進行相同的操作實現對透鏡2后面的光學系統撤銷傾斜以及坐標回歸。因此在第7個表面輸入數值，可以對透鏡2實現任意的傾斜或者偏心的組合。在第6個表面輸入數值可以使以空間任意一點為中心點。
以下為設置步驟：
在表面5后面插入坐標間斷面(表面6)，設置相應的厚度、傾斜度、偏心度，使得表面6的中心與我們定義的空間任意一點重合。本例中，我們假設任意一點位于透鏡2中心點上方20mm處。
在表面6后面再插入坐標間斷面(表面7)實現傾斜。本例中，設置沿X軸傾斜7°。
在表面7后面再插入坐標間斷面(表面8)實現坐標回歸。所有參數都設置為“拾取求解”，“From Surface”設置為6，“Scale Factor”設置為-1，注意“ Order ”設置為1。
在表面10后面再插入坐標間斷面(表面11)，將透鏡2后的光學元件返回到執行步驟2之后的位置。
在表面11后面再插入坐標間斷面(表面12)，將透鏡2后的光學元件返回到執行步驟1之后的位置。
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概述
OpticStudio 中坐標間斷的使用是非常靈活的。坐標間斷可以以空間任何一點為中心傾斜和偏心光學表面或者光學元件組，而保持其他光學元件位置不變。
本文我們將介紹：
不影響其它光學元件位置的前提下，如何以光學元件前端點、中心以及空間任意一點為中心傾斜/偏心光學元件
如何利用全局坐標檢查傾斜后整個光學系統
范例文件初始結構
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概要
OpticStudio中的坐標間斷是非常靈活的。坐標間斷可用于傾斜或偏心任何光學表面，或光學表面組，圍繞任何軸點，而不干擾光學系統的其余部分。本文將利用坐標間斷來重新定義順序系統的光軸。
簡介
坐標間斷是一個非常通用的工具，可以用來傾斜或偏心一個或多個光學表面。它是非常有用的，能夠選擇光學表面將圍繞什么點旋轉或偏心，我們將在這篇文章中展示如何指定該點
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本系列文章將介紹如何使用OpticStudio中的物理光學傳播（POP）工具計算電場在自由空間中傳播的狀況。本文主要介紹如何查看光束強度以及與強度有關的問題。
概要
這一系列的文章一共有三篇，本文是其中的第二篇。在這三篇文章中，我們將通過一個例子來闡述如何正確使用POP。 三篇文章的內容安排如下：
第一篇：討論范例系統，介紹如何使用光束查看器（Beam
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本文是系列文章的第一部分，介紹了OpticStudio中的物理光學傳播（POP）工具，該工具能夠在自由空間中模擬電場的傳播。文中還引入了Beam File Viewer功能，它可用于檢查每個表面上光束的相位和強度。
介紹
物理光學傳播 （POP） 工具是 OpticStudio 中唯一需要動手指導才能獲得正確結果的工具之一。原因在于它采用標量衍射理論在空間中模擬電場的傳播
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通過集成Ansys業界領先的仿真與數字任務工程解決方案
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如題我們在ansys workbench進行仿真計算的時候總會發現整個AWB文件占用了超大的內存，動輒5/6個GB，多的高達200/300GB，這樣給我們為客戶或者拷貝文件帶來了很大難題，如何復制和傳輸這種大型文件十分不利，加上主流聊天軟件的流量限制，我們總得借助某度網盤，而某度又對會員限速，總之問題多多。
在此給大家分享一個便捷傳輸workbench文件的方法。
我們平常使用的workbench
