如何用ansys模擬風場的案例
如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
最近有很多同學聯系我，問到如何數值模擬三維隔震支座。假期加個班，做個算例分析。
1. 包含的內容
（1）算例模型命令流
（2）三維隔震支座命令流
（3）計算過程excel文件
（4）建筑隔震橡膠支座規范
（5）常用隔震支座的設計參數
2. 進階內容（需另付費，有需要可聯系）
（1）隔震支座在ANSYS中的批量建模方法，預計時間2024年02月
（2）如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座（連接器單元），預計時間2024年03月
3. 解決的問題
（1）如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座？
（2）如何確定隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系？
（3）如何模擬隔震支座的非線性特性？
（4）如何驗證隔震支座模擬的正確性？
4. 隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系
我們知道，實際應用中，我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時，我們都要將設計參數與隔震模型的力學參數對應起來，從而進行力學分析。
ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個單元有2個節點，每個節點有3個自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉動位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯，再用串聯的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強化模型，并考慮粘滯阻尼的影響。詳細參考《ANSYS結構分析單元與應用》。
展開 Ansys Zemax | 如何用 OpticStudio 設計共焦熒光顯微鏡
標準面材料類型設置為 ABSORB，用來模擬針孔。把這個針孔放在第一個針孔的共軛位置，把探測器放在第二個針孔后用來接收圖像。
樣本建模
建模熒光顯微鏡的樣本有三種方法：矩形體光源物體、背光幻燈片、光激發光功能。附件中的非序列文件內包含三種方法，分別作為多重結構的結構1、結構2和結構3。
第一種方法（如上圖所示）創建了一個尺寸與樣本平面上光束直徑差不多的矩形體光源，將其波長設置為熒光波長，并向所有方向輻射。這個建模方式能夠體現第二個針孔對于成像清晰程度的影響。
背光幻燈片也是一種樣本的建模方法，把一張圖片放置在樣本平面，并設置物體類型為幻燈片，之后在其下方放置矩形光源，這一模型常用于表現系統成像的對比度。
最后，我們還能用光激發光特性對樣本進行建模。把任意體積物體（矩形體、標準面、球體等）放在物鏡焦點上，設置該物體的三維大小與你要觀測的目標尺寸相當。在本系統中，采用了半徑10微米的球體。在物體屬性界面，體散射 (volume physics) 標簽中，選擇熒光散射 (Photoluminescent) 模式。并輸入你的熒光材料的光譜數據。這些數據必須以特定的格式列出，具體的細節您可以在附件中查詢。樣本需要吸收光譜和發射光譜數據，由此將把激發和量子效率光譜信息包含在內（您只需要選擇其中一個）。
本例中采用乙醇中的熒光素作為樣本，設置熒光體積的材料模擬乙醇的特性，d光下，乙醇折射率為 1.36168，阿貝數為 59.35。
光譜數據是從俄勒岡醫學激光中心在線數據庫中獲取的，該數據庫由 Scott Prahl 博士提供。
總結
本文介紹了用 OpticStudio 設計共聚焦顯微鏡的流程，同時使用了序列模式和非序列模式，并將二者結合。
展開 Ansys Zemax | 如何模擬掃描鏡
繞偏心點旋轉
在前一個例子中，我們展示了如何讓反射鏡面繞著它的頂點轉動，這在模擬檢流計式的掃描振鏡或者類似類型的反射鏡時非常有用。然而當掃描鏡是多邊形幾何體的一部分時，它需要繞著一個距離鏡面頂點一定距離的點轉動。這時我們應該如何設置呢？
我們需要把鏡面的旋轉點放在多邊形掃描鏡的中心位置。假設鏡面頂點和多邊形幾何體中心的間距是50mm。在檢流計式掃描振鏡系統的基礎上做如下修改：
這樣修改可以把掃描鏡的旋轉點向遠離鏡面的方向移動50mm。然后，打開掃描鏡的表面屬性 (Surface Properties)，在繪圖 (Draw) 選項卡中將鏡面的基底厚度設置為50mm，如下圖所示：
這樣我們可以清楚的看到鏡面的旋轉點位置：
您可以打開示例文件中的Polygon.zmx文件查看當前系統。
小結
模擬掃描鏡分以下幾個步驟：
使用“添加反射鏡”工具，在鏡面的初始位置設置反射鏡
使用“旋轉/偏心元件”工具，設置反射鏡面的掃描角度
將掃描角度設置為一個多重結構參數
根據使用需要，定義多個結構，對鏡面的掃描過程進行采樣
也可以利用優化菜單中的滑塊功能模擬鏡面的掃描運動
如果掃描鏡的旋轉點不在反射鏡表面上，則可使用坐標間斷面的厚度參數來定義旋轉點與鏡面表面的距離
展開 教你如何用ANSYS Workbench提取復雜流道 ￥1
上篇文章提到了如何用SolidWorks提取復雜流道。下面，教你另外一種方法提取復雜流道。利用ANSYS Workbench里面的Geometry模塊進行提取。
示例模型，依然用上篇的模型，三個零件組成的具有復雜表面的裝配體。如下面所示。
1. 打開ANSYS Workbench平臺。
2. 調用Geometry模塊。
3. 導入SolidWorks的三維模型。
4. 雙擊鼠標左鍵Geometry，打開模塊的界面。點擊界面上的“Generate”按鈕，將導入的模型生成在軟件中。
5. 在進口處，生成一個面進行封閉。“Concept”—>“Surfaces from Edges”
6. 選擇進口邊界的線條，按住“Ctrl”鍵可以多選。點擊“Generate”按鈕生成進口面。
7. 如此方法，生成出口面。生成后可以在軟件界面左邊看到兩個面。
展開 
Moldex3D模流分析之如何用Studio快速噴嘴建模執行3D料管壓縮模擬
在模流分析中，料管區域的仿真會影響模穴中熔膠的進澆狀態，進而影響到整個射出成型模擬的結果。若要精確地描述熔膠在料管中被壓縮的現象，合理的射出組件模型建構是至關重要的。然而噴嘴與螺桿等射出組件結構相當復雜且種類繁多，如何兼顧建模質量以及開發效率，是相當關鍵的課題。
為了拉近現實與模擬的差異，并提高射壓預測的準確性，Moldex3D已納入料管內充填與保壓的動態仿真。此外，Moldex3D 2021更進一步提供噴嘴塑料區精靈，讓使用者可輕松建立真實噴嘴形式，不僅使分析更準確，也能減少前處理建立噴嘴塑料區的負擔。
螺桿壓縮造成的流率變化
操作流程
?限制條件
-確認在偏好設定的Solid頁簽中，有勾選六面體為主的實體網格。
-模型將僅支持射出成型的機臺模式設定成型條件及實體冷卻(Solid Cool)分析。
?步驟 1 : 前處理
1.準備模型中執行分析需要的其他組件。在模型頁簽中，點選噴嘴塑料區啟動噴嘴塑料區精靈來建立3D 螺桿模型。
2.選擇線定義流道的端點或幾何定義流道的圓心作為基準點。
3.噴嘴塑料區精靈在下拉式選單中提供3種噴嘴前端與主體，共有9種噴嘴塑料區組合可供設定(可在窗口內預覽示意圖)。
注：
[1]完成噴嘴塑料區設定后，若想修改噴嘴塑料區形式，請刪除后重新設定。若只是要更改尺寸，請確認每個交界處的尺寸必須連續，以及噴嘴塑料區與流道交界的尺寸，必須小于流道尺寸。
[2]當噴嘴塑料區與流道相接，預設模座會被調整到噴嘴塑料區與流道的交界處，并自動產生射出單元屬性的環狀實體網格，避免流道網格未被包覆(冷卻系統無論是用簡化的模座還是用模板組件，軟件皆可支持分析)。
展開 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
Ansys Zemax｜如何有效地模擬散射
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概要
OpticStudio中，有兩個用來提升散射模擬效率的工具：Scatter To List以及Importance Sampling。在這篇文章中，我們詳細討論了這兩個工具，并且以一個雜散光分析為例示范了如何使用Importance Sampling。
如何有效的模擬散射
對于絕大多數光學系統進行散射模擬是非常重要的，尤其在雜散光分析中散射模擬更是關鍵所在。Zemax OpticStudio有很多內建散射模型，這些模型支持使用者輸入任何散射分布。在非序列光線追跡中，需要使用非常多的光線射向模擬物件才能精確而適當的模擬散射分布。特別是當觀察目標相對于散射點占據的立體角很小時，這個問題會更加嚴重。最簡單直接的辦法就是增加入射或是散射的光線數量使更多的光線到達要觀察目標。但是追跡更多光線會需要更多的時間，因此模擬散射就變的非常費時。
在OpticStudio中，我們可以使用“Scatter To List”來改進散射模擬效率，此設定強制系統只追跡那些散射到指定物件的光線而忽略其他光線。不過這并不是說光線一定會散射到指定物件上，因此對于大量光線模擬這種方法并不能改善太多。另一個OpticStudio中的“Importance Sampling”設定，則可以大幅地增進散射模擬的效率。這兩個工具都可以在Object Properties的Scatter To標簽中找到。
Importance Sampling原理上與Scatter To List大不相同。如果我們在Importance Sampling中加入一個物件，OpticStudio則會以這個物件為中心畫出一個虛擬的球體，然后所有的散射光將只會往這個球體過去。
展開 Ansys Zemax | 如何用 OpticStudio 設計共焦熒光顯微鏡
標準面材料類型設置為 ABSORB，用來模擬針孔。把這個針孔放在第一個針孔的共軛位置，把探測器放在第二個針孔后用來接收圖像。
樣本建模
建模熒光顯微鏡的樣本有三種方法：矩形體光源物體、背光幻燈片、光激發光功能。附件中的非序列文件內包含三種方法，分別作為多重結構的結構1、結構2和結構3。
第一種方法（如上圖所示）創建了一個尺寸與樣本平面上光束直徑差不多的矩形體光源，將其波長設置為熒光波長，并向所有方向輻射。這個建模方式能夠體現第二個針孔對于成像清晰程度的影響。
背光幻燈片也是一種樣本的建模方法，把一張圖片放置在樣本平面，并設置物體類型為幻燈片，之后在其下方放置矩形光源，這一模型常用于表現系統成像的對比度。
最后，我們還能用光激發光特性對樣本進行建模。把任意體積物體（矩形體、標準面、球體等）放在物鏡焦點上，設置該物體的三維大小與你要觀測的目標尺寸相當。在本系統中，采用了半徑10微米的球體。在物體屬性界面，體散射 (volume physics) 標簽中，選擇熒光散射 (Photoluminescent) 模式。并輸入你的熒光材料的光譜數據。這些數據必須以特定的格式列出，具體的細節您可以在附件中查詢。樣本需要吸收光譜和發射光譜數據，由此將把激發和量子效率光譜信息包含在內（您只需要選擇其中一個）。
本例中采用乙醇中的熒光素作為樣本，設置熒光體積的材料模擬乙醇的特性，d光下，乙醇折射率為 1.36168，阿貝數為 59.35。
光譜數據是從俄勒岡醫學激光中心在線數據庫中獲取的，該數據庫由 Scott Prahl 博士提供。
總結
本文介紹了用 OpticStudio 設計共聚焦顯微鏡的流程，同時使用了序列模式和非序列模式，并將二者結合。
展開 Ansys Zemax | 如何在 OpticStudio 中模擬人眼
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展開 機械領域如何用Ansys破解核心部件失效難題？
這些實戰技巧，正是技術鄰Ansys培訓的核心教學內容，講師會以企業實際活塞模型為案例，手把手指導全流程操作。
精密機床框架對熱變形極為敏感，溫度變化1℃即可導致微米級變形，傳統設計中熱變形引發的加工誤差可擴大至0.02mm，遠超高端制造領域±0.005mm的精度要求。Ansys通過“穩態計算-模態分析-耦合優化”三步法實現精準管控，而技術鄰則將這套方法拆解為可復制的教學模塊：在穩態熱應力分布計算環節，Ansys可定位框架焊縫、拐角等應力集中部位，技術鄰講師會指導學員通過仿真發現床身拐角處應力比其他區域高52%，并教授將直角拐角優化為R15mm圓弧的實操技巧，使局部應力降低30%；熱應力模態分析環節，講師會結合機床主軸10000r/min的運行工況，講解如何通過Ansys識別框架固有頻率偏移8Hz的問題，以及增加加強筋調整結構剛度的方法，最終使共振風險降低90%；間接耦合分析環節，學員將學習如何關聯熱場與結構場數據，預測不同環境溫度下的變形量，技術鄰講師還會分享為某儀器企業設計溫度補償算法的案例，幫助學員掌握將變形誤差從0.02mm修正至±0.005mm的核心技能。
技術鄰的Ansys定制培訓始終以企業實際需求為導向，針對機械領域熱應力痛點，將上述案例拆解為“理論講解+實操演練+課后輔導”的完整課程。培訓中，學員可提交自家企業的活塞、機床框架等模型，講師針對性指導優化方案，確保“學完即能用”。通過培訓，90%的工程師可在1個月內獨立完成類似核心部件的熱應力分析項目，真正讓Ansys技術轉化為破解部件失效難題的實際能力。
企業培訓聯系人手機號：18602195606
展開 ANSYS知識普及5——如何模擬銷軸連接（ANSYS專家編輯，非原創，歡迎轉摘）
本人準備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網上；
2、如侵犯知識產權，請聯系ANSYS專家本人或者技術鄰，我將第一時間刪除。
小技巧：加本人關注，可以及時觀看本人發布的技術貼
MPC184單元詳解（1）
1.銷軸模型
MPC184單元描述
MPC184包括使用拉格朗日乘子法實現運動約束的一類常用的多點約束單元。這些單元可以簡單地分為“約束單元”或“連接單元”。 用戶可以在一些需要施加運動約束的場合中使用這些單元。這些約束可以簡單到鉸鏈上的具有相同的位移值，也可以復雜到包括模型的剛性部分，或者在柔性體之間以某一特定方式傳遞運動的運動約束。例如，結構中可能包含一些剛性部件或者通過轉動或滑塊約束連接在一起的運動部件。結構的剛性部分可以使用MPC184的剛性桿或剛性梁單元來模擬，運動部分可以使用MPC184的滑塊，球鉸，銷軸和萬向聯軸器單元模擬。因為這些單元使用拉格朗日乘子法實現，ANSYS能夠輸出約束反力和力矩。
約束單元
如果沒有其它說明，使用這些單元時，三維單元選項(KEYOPT(2) = 0)為默認值。
銷軸鏈接
設置KEYOPT(1) = 6定義二節點銷軸鏈接。銷軸單元的二個節點必須有相同的空間坐標。
MPC184銷軸鏈接單元只有一個基本自由度－繞著軸或銷相對旋轉。單元能夠包括控制特性，如未約束自由度上的擋塊，鎖定器。旋轉邊界條件也可以施加到相對運動分量上。
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Ansys Zemax | 如何模擬雙折射偏振器件
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概述
這篇文章介紹了什么是雙折射現象、如何在OpticStudio中模擬雙折射 (birefringence)、如何模擬雙晶體的雙折射偏振器以及如何計算偏振器的消光比。
什么是雙折射現象
一般的光學材料都是均勻的各向同性的，也就是說無論光從哪個方向穿過材料，其折射率都保持一致。對于單軸材料來說，例如方解石 (Calcite)，其晶軸定義了材料的對稱軸。這類材料對光線的偏折能力隨入射光的偏振態及入射光與晶軸的夾角不同而不同。因此對于任意一束光，兩個正交的偏振態下可能存在不同的折射角。這種現象稱為光的雙折射。
光線在雙折射材料中的折射總是遵循斯涅耳定律 (Snell`s Law) 的，但是材料中的有效折射率與入射光的偏振態和入射方向與晶軸夾角相關。其中“尋常光 (Ordinary)”的折射角由下式定義：
其中no為尋常光的折射率，這是斯涅耳定律的一般形式。“非尋常光 (Extraordinary)”的折射角由下式定義：
該式同樣遵循斯涅耳定律，但是此時的折射率是角度θw的函數，該角度表示晶軸向量a和折射光波矢k的夾角。
光線向量S指向能量傳播方向。在普通材料中，光線向量S與波矢k為同一向量，此時我們使用k表示。但在雙折射材料中，光線向量S與波矢k的方向存在較小的夾角，因此需要單獨考慮。其中向量S和k與晶軸向量a共面且滿足：
非尋常光的有效折射率由下式定義：
其中ne為非尋常折射率。
展開 Ansys Zemax | 如何模擬 LED 及其它復雜光源
概述
在使用非序列時，對照明系統進行精確模擬的第一步總是要正確建立光源模型。OpticStudio 提供了多種精確模擬光源的方法。這篇文章介紹了如何在非序列模式下使用徑向光源 (Source Radial), 光源文件 (Source File) 以及通過建立其他復雜幾何體，來對led及其它復雜光源進行建模。（聯系我們獲取文章附件）
介紹
Ansys Zemax 感謝 Radiant Imaging ，Opsira 和 Lumileds 公司為本文提供的實驗數據。
準確的光源模型是精確模擬照明系統的關鍵。對于光線追跡的過程，OpticStudio 支持光線的分裂、散射、衍射、折射和反射等，但這篇文章將討論如何從一開始發射一束光線，以正確表示光源的空間分布和角分布。
我們將討論如何模擬多種不同的 Lumileds 公司生產的 LED，但是其他復雜的光源例如：汞燈、白熾燈的建模也都可以參考本例的設計過程。
對 LED 建模
OpticStudio 包含多種光源物體類型來近似模擬初始光源的屬性。例如可使用燈絲光源 (Source Filament), 圓柱體光源 (Source Volume Cylinder) 來有效模擬熒光管。本文的設計過程則側重于使模型更貼近實驗及測量的空間分布（近場）和角分布（遠場）數據。
由于所要模擬的LED是以光度學單位來測量的，因此在建模中我們需要先設置所使用的光度學單位。在系統選項 (System Explorer) -> 單位 (Unit) 中選擇光源單位為流明 (Lumens)：
可以看到，照明將以 Lux 為單位（流明每平米），流明強度的單位為 Candela（流明每立體角）。
展開 Ansys Zemax | 如何模擬雙折射偏振器件
這篇文章介紹了什么是雙折射現象、如何在OpticStudio中模擬雙折射 (birefringence)、如何模擬雙晶體的雙折射偏振器以及如何計算偏振器的消光比。（聯系我們獲取文章附件）
什么是雙折射現象
一般的光學材料都是均勻的各向同性的，也就是說無論光從哪個方向穿過材料，其折射率都保持一致。對于單軸材料來說，例如方解石 (Calcite)，其晶軸定義了材料的對稱軸。這類材料對光線的偏折能力隨入射光的偏振態及入射光與晶軸的夾角不同而不同。因此對于任意一束光，兩個正交的偏振態下可能存在不同的折射角。這種現象稱為光的雙折射。
光線在雙折射材料中的折射總是遵循斯涅耳定律 (Snell`s Law) 的，但是材料中的有效折射率與入射光的偏振態和入射方向與晶軸夾角相關。其中“尋常光 (Ordinary)”的折射角由下式定義：
其中no為尋常光的折射率，這是斯涅耳定律的一般形式。“非尋常光 (Extraordinary)”的折射角由下式定義：
該式同樣遵循斯涅耳定律，但是此時的折射率是角度θw的函數，該角度表示晶軸向量a和折射光波矢k的夾角。
光線向量S指向能量傳播方向。在普通材料中，光線向量S與波矢k為同一向量，此時我們使用k表示。但在雙折射材料中，光線向量S與波矢k的方向存在較小的夾角，因此需要單獨考慮。其中向量S和k與晶軸向量a共面且滿足：
非尋常光的有效折射率由下式定義：
其中ne為非尋常折射率。
雙折射輸入面
準確的進行雙折射光線的追跡要比追跡普通光線復雜的多：我們必須分別考慮尋常光和非尋常光的折射率和波矢方向。
展開 Ansys Zemax | 如何模擬部分反射和散射的表面
這篇文章介紹了如何模擬一個部分反射的表面，該表面會根據指定的散射分布對一部分入射光能量進行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。(聯系我們獲取文章附件)
介紹
使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力，我們可以模擬一個部分反射（或部分透射）的表面，該表面會根據指定的分布散射入射光能量的一部分。
假設我們需要模擬一個表面為部分反射（60%反射）的矩形體 (Rectangle Volume) 物體，并且其中80%的反射光會根據朗伯 (Lambertian) 分布發生散射。剩下的20%將發生鏡面反射。通過使用三個非序列物體，本文的示例可以闡述了如何使用朗伯散射和理想膜層來產生所需的效果。
我們無需從零開始建立模型，請打開附件中的示例文件。在該文件中，一個單光線光源 (Source Ray) 物體發出的光線入射到矩形體的表面，其中矩形體的材料類型為MIRROR。從光源發出的光線完美的返回到光源并被探測器平面接收。在當前系統中，矩形體的表面沒有定義任何膜層或散射屬性。
通過不考慮偏振的蒙特卡洛光線追跡，單根光線照明了探測器最中間的像素并且該像素接收到的功率為1W。
建立理想膜層
OpticStudio 可以模擬任何類型的薄膜膜層，其中包括多層電介質膜層和金屬膜層等。然而在本文中，我們將只討論如何在 OpticStudio 中建立和應用簡單的理想膜層。
和 OpticStudio 中的其他膜層相同，理想膜層是通過在膜層文件中定義材料、漸厚層以及膜層等部分的數據來進行定義的。對于一個理想膜層，其定義語法為：
IDEAL
理想膜層只需要定義強度的透射系數和反射系數，并且該系數與波長和入射角無關。
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