ANSYS光線模擬的案例
Ansys Zemax | 在OpticStudio中通過幾何光線追跡來模擬楊氏雙縫干涉實驗
在每個循環迭代中，系統會設置點光源位置，進行光線追跡，并使用SaveDetector命令將矩形探測器的相干數據寫入文件。然后讀取文件，提取復振幅圖像，并根據振幅的平方計算圖像強度。基礎條紋的累積和被保留了下來，因此在循環的最后，可以得到最終的條紋強度圖。
用不同寬度的擴展光源進行條紋模擬
下面顯示了，從 10 μm 到 350 μm 寬度的光源模擬的合成條紋圖。對比度從檢測器的中心區域計算，每個光源寬度的值在相應圖像的標題中報告。值得注意的是，當光源從 50 μm 增加到 150 μm，然后再從150 μm 增加到250 μm 時條紋會有相位反轉。
模擬結果和理論的對比
現在，我們可以將模擬條紋對比度（采用適當的符號選擇來表示相干因子）覆蓋在本文開頭的理論曲線上。理論和模擬結果是一致的。
我們的結論是，光線追跡追蹤已經被可用來模擬從兩個小孔隙發出的光的干涉現象，。并且從每個孔隙發射的光線的角分布由散射模型確定。在現實中，光會發生衍射，所以在觀測平面上最終被探測到的是兩束衍射光束的重疊 [Ref. 1, Section 5.2.5]。然而，這種細節在這里被忽略了。
展開 Ansys Zemax | 繪圖分辨率結果對光線追跡的影響
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概要
大多數時候，非序列系統中原生本機物體的默認繪圖分辨率足以提供光線和物體在光線追跡期間交點位置的 “初步預測”。然而在某些情況下，光線會錯過它原本要擊中的物體。這個罕見的現象通常只出現在光線入射劇烈彎曲物體時，此時而增加繪圖分辨率能在這種情況下確保光線擊中物體。
簡介
在OpticStudio的非序列模式中，繪圖分辨率設置用于在每個物體周圍生成一個 “邊界區域”。如果光線不穿過邊界，則程序假定光線不會擊中物體。在某些情況下，這意味著當分辨率設置得太低時，光線可能會錯過它應該擊中的對象。
繪圖分辨率設置僅適用于布局圖。該設置會影響物體的渲染方式，并提供光線和物體交點位置的 “初步預測”。對于光線追跡，只要繪圖分辨率能夠提供充分的初步預測，其精度將不被繪圖分辨率設置所限制。
簡單示例
在附件文件中，您將看到繪圖分辨率對光線追跡影響的示例。
一個由高斯光源、環形面和矩形探測器組成的系統被復制了四次，在每個系統中，光源都位于靠近環形面一端的位置，以便讓光源產生的所有光線都進入由環形面定義的管道。請注意，環形面的材質是 “反射鏡 (MIRROR) ”，因此所有進入管道的光線都會在管道表面反彈，并擊中位于管道末端的探測器。
作為比較，除了環形面的繪制分辨率外，所有4種系統的其他設置都是相同的。該屬性在每個環形面的繪圖屬性中定義，并在非序列元件編輯器的標注欄中標注：
3D視圖上一些光線正從管道中逸出，而環形面分辨率越高，逸出的光線就越少。
為了表明這不僅僅是繪圖渲染的結果，我們將啟動光線追跡。
展開 Ansys Zemax | 如何將光線追跡結果導出為IES格式
要生成代表該光源模型的光譜顏色文件，需要將1000萬束光線追跡到位于光源附近的矩形探測器(Detector Rectangle)物體上。在光線追跡期間，還應該選擇保存光線(Save Rays)選項。
保存文件名的語法應該是 “ #-Name.SDF ”，其中 # 表示保存光線的探測器物體的編號（在示例中為物體 #4）。物體編號不會作為文件名的一部分保存；對于上述示例，生成的文件名為Led_Model.SDF。
請注意，上述方法并不局限于保存到達探測器上的光線。可以為在非序列模型中光線到達的任何物體生成SDF文件，只需在保存光線的輸入中指定所需物體的編號作為文件名的第一部分。例如，如果希望將到達物體 #1上的光線保存到SDF文件中，那么在保存光線給出的輸入文件名將以 “1-” 開始。
輸入以上設置后，點擊清空探測器 (Clear Detectors)，然后進行光線追跡，并將在探測器上獲得的結果保存到SDF文件中。將該文件放置在 {Zemax}\Objects\Sources\Source Files文件夾中（有關更多信息參閱幫助文件中“設置(Setup) 選項卡>系統組(System Group) > 配置選項(Project Preferences) >文件夾 (Folders)”參閱幫助文件）。
SDF文件可以通過文件光源(Source File) 物體用于任何OpticStudio非序列文件。關于文件光源物體的更多信息可以在幫助文件中通過點擊：設置(Setup)選項卡>編輯器組(Editors Group) >非序列元件編輯器 (Non-Sequential Component Editor) > 非序列光源(Non-Sequential Sources)找到。
展開 Ansys Zemax | 如何將光線追跡結果導出為IES格式
本文將演示如何將保存到光譜數據格式文件的光線轉換為IES文件。
IES 文件格式
IES文件格式假設光源/照明系統距離觀測平面足夠遠，可以將光源看作是沒有空間變化的點光源，這使得IES文件比其他格式的文件小得多。另外，光譜數據不包含在IES文件中，如果需要的話，必須生成單獨的文件來保存光譜數據。OpticStudio可以輕松處理轉換，并直接生成IES數據。
要直接生成IES數據，只需使用極探測器(Polar Detector ) 探測光線，然后在非序列元件編輯器(Non-Sequential Component Editor)的“工具(Tools)”菜單下使用“導出極探測器數據作為光源文件(Export Polar Detector Data as Source File)”。有關詳細信息，請參閱文章“Ansys Zemax | 如何使用極探測器和 IESNA / EULUMDAT 光源數據”
在OpticStudio中可以將光線數據庫中的光線保存為 . SDF文件格式（光譜數據格式），該格式包含光線擊中特定物體上一點的所有光線數據。該數據集可以簡化為IES文件，通過點擊：庫(Libraries) > IES光源模型(IES Source Models) >將光源文件轉換為IES(Convert Source File to IES)，使用轉換光源文件(Convert Source File)將其轉換為IES格式。
通常會在退出系統時保存光線，然后將該光線集轉換為IES文件提供給客戶。在這兩種情況下，都“分離”了與光源相關的空間數據，只顯示了遠場結構。
本文將重點介紹IES文件生成的第二種方法。
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Ansys Lumerical｜大尺寸超透鏡的光線追跡仿真
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前言
本文介紹了設計和模擬厘米尺度超透鏡的工作流程。
我們將一系列不同直徑的納米尺寸等級單元(以下稱為納米單元)在Lumerical中建模，使用RCWA方法對每種直徑的納米單元進行分析，建立納米元素直徑以及其誘發的相位和振幅關系數據庫。數據接下來被導入OpticStudio，以整合到光線追蹤系統中，借由超透鏡把準直光束聚焦。
超透鏡是由納米單元組成的先進光學結構，透過區域性調整單個單元，可以建立復雜的光學功能。然而，大規模仿真這種結構是一個真正的挑戰，因為它不是周期性的，它由大量的納米單元組成。此外，超透鏡本質上是基于波動光學的，但需要將它們整合到光線追蹤系統中。
此工作流使用lumerical搭配OpticStudio的物理光學傳播（POP）工具可以評估的十分全面，然而從工作流的方法中也呈現出仿真所需的內存隨著鏡頭尺寸變大而變大，大到超出目前內存能力的程度，會限制仿真的超表面尺寸。在本文中，介紹了設計直徑為20毫米的大型超透鏡的工作流程。在這個工作流程中，演示了我們可以在納米單元級別設計超表面，并將其組裝到厘米等級,并將超透鏡整合到OpticStudio的光線追蹤系統中。流程最后還提供了將超表面信息提取到GDS檔案中進行制造的步驟。
步驟1：定義相位目標
第一步是定義超透鏡相位目標的空間分布。由于大尺寸的超透鏡需要數量龐大的納米單元來構成，如果空間分布用位置的查表來表達，內存需求會超出一般CPU的負荷。在這個工作流程中，我們使用一個可解析定義的目標相位輪廓，例如球形或圓柱形輪廓。Ansys OpticStudio還可用于優化整個光學系統中超透鏡所需的波前，以便使用具有離散系數的函式（例如多項式）來定義目標相位。
展開 Ansys Zemax | 在 MATLAB 或 Python 中使用 ZOS-API 進行光線追跡的批次處理
模擬過程中，系統可以在一秒內追跡10,000條光線。相同情況下，若使用原生 MATLAB 的 for 循環，繪制961條光線將耗時超過4秒。根據電腦的性能差異，使用 DLL 最高可將運算過程加速為原先的40倍。
MATLAB_ZRD_Pixelated_Detector_xybin.m – (NSC ZRD).
這個范例使用了IZRDReader界面，同時也使用了RayTrace.dll (ZRDLoaderFull.cs)的 ReadZRDData 函數。范例中的系統有矩形光源、矩形探測器，以及一個由 “LETTERF.BMP”產生的幻燈片(Slide) 物件，最后在探測器上顯現出圖型 “F”。接著，我們使用 ZRD 檔案中的“xybin”將每個像素的光通量加總，重新在 ZRD 檔案中產生一個新的探測器結果。這樣的做法可使我們免于使用探測器查看器(Detector Viewer)的分析功能，直接在 MATLAB 中看到結果。
疑難排解
若是使用了范例提供的 Visual Studio 解，但卻在編譯的過程中出現錯誤的話，請先照著以下步驟操作以確保 ZOSAPI 和 ZOSAPI_Interfaces 的來源(Reference)是正確的。我們可以打開 Solution Explorer，并點選 References。
展開 Ansys Zemax | 如何在 OpticStudio 內對斜切端面光線進行建模
現在，入射光線與像面法線之間的角度為 11.8 度，即所需的入射角。您可以看到在選中 Use Polarization 時，耦合效率回升至 88.2%。該值非常接近以前在正常端面光纖情況下實現的耦合值。
您可以在“下載”部分找到此文件 “conic_interconnect_angle_cleaved_method_1_cb_tilt_image.zar”。
方法 2：在光纖耦合工具中使用傾斜像面和模態傾斜角
在此方法中，像面再次設置為 Tilted surface 類型，但是不設置 8 度的傾斜，而是分配 Tangent Y = 0.209005（大約偏離 Y 軸 11.8 度的傾斜）。這會將入射光束和斜面法線之間的角度設置為 11.8 度，即所需的入射角。
折射后，光束與斜切面法線形成 8 度角。需要記住的一點是，Tilted surface 類型不會影響局部坐標系，這意味著像面上的局部 Z 軸與入射光束保持平行，從而與折射光束形成 3.8 度角。為了解決這個問題，在光纖耦合工具中，我們需要將光纖模式傾斜 3.8 度，使其沿折射光束對齊。可以通過 Analyze...光纖耦合...單模耦合的設置中，將 “Tilt About X” 輸入 3.8 度實現。這將使光纖模態繞局部 Z 軸順時針傾斜 3.8 度，然后將光纖模式與光纖內部的折射光束對齊。在此模態傾斜調整后，您可以看到在選中 Use Polarization 時，耦合效率現在回升至 88.2%。這與我們使用方法 1 獲得的結果非常接近，也非常接近在正常斜切光纖情況下的計算結果。
展開 Ansys Zemax | 如何在 OpticStudio 內對斜切端面光線進行建模
我們將從正常端面的單模接收光纖開始模擬（其中端面垂直于光纖光軸）。起始文件可在此處找到：“\Documents\Zemax\Samples\Sequential\Interconnects\Conic interconnect.zmx”。在本練習中，我們首先進行以下更改：
將系統波長設置為 0.55 um
使用 Object Space NA = 0.2 定義系統孔徑
并設置切趾因子 G = 4.0
源光纖和接收光纖以及本例中使用的透鏡系統都具有軸上的對稱性，當系統在物和像空間上對稱時，可以獲得最佳耦合效率。為了在優化過程中保持這種對稱性，我們首先對 Surface 2 的 Thickness 單元格應用 Pickup 求解，以從 Object thickness（物距）中獲取其參數值。然后，我們可以使用 Quick Adjust 工具查找最小光斑尺寸位置的像面位置。
接下來，我們將設置單模光纖耦合分析。您可以打開 Analyze...光纖耦合...單模耦合工具，在分析窗口設置內，按照下圖進行設置。
調整物體距離后，當前耦合效率計算為 99.8%。在設置下，如果選中使用偏振選項來考慮兩個空氣-透鏡界面處的菲涅耳反射損耗，則耦合效率會下降到 91.5%。如果要考慮接收光纖面-空氣邊界的反射損失，可以將模型玻璃分配給像平面的材料欄內 (n = 1.47)。然后，OpticStudio 將考慮該接口端面處的 ~4% 損耗，耦合效率進一步下降到 88.2%。您可以在本文的 Downloads 部分找到具有這些設置的示例文件 “conic_interconnect_normal_angle_fiber_coupling.zar”。
無模態傾斜角補償的耦合計算
現在，我們準備在接收光纖端面上引入 8 度斜切角。
展開 Ansys Zemax | 在 MATLAB 或 Python 中使用 ZOS-API 進行光線追跡的批次處理
范例中，系統以超過10,000條光線追跡一個方形圖案投射至像面的結果。設定上只使用了單一視場，且整個過程耗時不到一秒。
MATLAB_ZRDLoaderFull.m or PythonNET_ZRDLoaderFull.py – (NSC ZRD)
這個范例使用了 IZRDReader 界面，且同時使用了RayTrace.dll (ZRDLoaderFull.cs)中的 ReadZRDData 函數。范例中，系統解析了 ZRD 檔案并決定了特定探測器上接收到的總能量。
進階范例
MATLAB_BatchRayTrace_Surface_AOI.m – (SEQ Direct).
這個范例使用了 IRayTraceDirectUnpolData 界面，且同時使用了RayTrace.dll (DirectUnpol.cs)的ReadDirectUnpolData 函數。范例中，系統追跡了光線網格投射至一個特定表面的結果。過程中使用了 LMN 方向的 cosine 向量和 Nxyz 法向量計算光線在表面上每個 XY 點的入射角。
MATLAB_BatchRayTrace_Ex22_Performance_Comparison.m – (SEQ Norm).
這個范例使用了 IRayTraceNormUnpolData 界面，同時還使用了RayTrace.dll (NormUnpol.cs)的ReadNormUnpolData 函數。范例中，系統使用低量化誤差光線圖型(dithered ray pattern) 繪制了整個視場的點列圖(spot diagram)。模擬過程中，系統可以在一秒內追跡10,000條光線。
展開 ZEMAX | 如何在 OpticStudio 中模擬激光光束傳播：第一部分-高斯光束理論和基于光線的方式
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。本文也會介紹適用于特定情況的最佳模擬方式。
本文是三篇系列文章的第一篇，旨在介紹用基于光線的方式來模擬激光光束傳播。聯系我們下載文章中的附件
簡介
OpticStudio 序列模式提供了三種模擬光束傳播的工具:
基于光線的方式。 此工具用幾何光學追跡模擬光束傳播。
近軸高斯光束。 此工具模擬高斯光束且在光線通過近軸光學系統時報告包括光束尺寸和束腰位置的光束數據。
物理光學傳播 (POP)。此工具通過傳播相干波前來模擬激光光束傳播，因此允許對任意相干光束進行非常詳細的研究。
這個系列的三篇文章旨在介紹如何用三種方式模擬高斯光束。在本文中我們將介紹方法一：如何用基于光線的方式來模擬激光光束傳播。
高斯光束理論
一個束腰為 w0 的理想高斯光束可以用以下三個參數中的任意兩個進行描述，如圖下所示：
波長 λ
束腰 w0
發散角 θ
光束尺寸可以作為距束腰位置距離的函數。注意 OpticStudio 使用光束直徑的半寬，即半徑來描述光束寬度。
對于遠離束腰處，光束尺寸線性擴展。光束的發散角如下
在這里 zR 是光束的瑞利距離：
光束的相位曲率半徑是到光束束腰的距離z的函數：
這意味著在束腰位置 z = 0 處半徑為無窮大，在 z = zR 處達到最小值 2 zR，當 z 趨于無窮時，半徑漸近于無窮大。
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</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
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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》。
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</p><p><br></p><p>1.2 Ansys有限元分析軟件</p><p>1.2.1 Ansys軟件特點</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
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</p><p><br></p><p>1.2 Ansys有限元分析軟件</p><p>1.2.1 Ansys軟件特點</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
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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