ansys溫度偏移的案例
Ansys Zemax | OpticStudio如何計算光瞳偏移
自動計算光瞳偏移
在上一節(jié)中給出的例子只是用來說明光瞳偏移是如何計算的。在OpticStudio中的“自動計算光瞳偏移”選項將自動完成這一計算，并且系統(tǒng)在開啟近軸或?qū)嶋H光線瞄準時會默認勾選該功能。因此，光瞳偏移的XYZ坐標輸入欄在勾“自動計算光瞳偏移”時會被隱藏。
然而當取消勾選“自動計算光瞳偏移”時，系統(tǒng)將彈出XYZ軸光瞳偏移坐標的輸入欄。
小結(jié)
這篇文章簡單介紹了開啟光線瞄準時系統(tǒng)是如何計算光瞳偏移的。光線瞄準是一個非常強大的功能，在絕大多數(shù)情況下它可以在沒有用戶干預的情況下計算出存在光瞳像差或傾斜/偏移光瞳的光瞳位置。當開啟光線瞄準功能時，系統(tǒng)默認使用“自動計算光瞳偏移”功能。您也可以手動輸入光線瞄準迭代算法的初始參數(shù)。
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在OpticStudio中的“自動計算光瞳偏移”選項將自動完成這一計算，并且系統(tǒng)在開啟近軸或?qū)嶋H光線瞄準時會默認勾選該功能。因此，光瞳偏移的XYZ坐標輸入欄在勾“自動計算光瞳偏移”時會被隱藏。
然而當取消勾選“自動計算光瞳偏移”時，系統(tǒng)將彈出XYZ軸光瞳偏移坐標的輸入欄。
小結(jié)
這篇文章簡單介紹了開啟光線瞄準時系統(tǒng)是如何計算光瞳偏移的。光線瞄準是一個非常強大的功能，在絕大多數(shù)情況下它可以在沒有用戶干預的情況下計算出存在光瞳像差或傾斜/偏移光瞳的光瞳位置。當開啟光線瞄準功能時，系統(tǒng)默認使用“自動計算光瞳偏移”功能。您也可以手動輸入光線瞄準迭代算法的初始參數(shù)。
展開 ANSYS中的AOFFST命令——對面進行偏移，生成另一個面
1.命令格式
AOFFST, NAREA, DIST, KINC
其中，
NAREA：待偏移面的面號。如果NAREA=ALL，則偏移所有選擇的面。如果NAREA=P，則激活圖形拾取功能，忽略命令的其它內(nèi)容。
DIST：偏移距離。偏移方向由給定面的正法線方向確定。正法線方向由關(guān)鍵點的排列順序按右手法則確定。
KINC：生成面上關(guān)鍵點的編號增量。若為0，則使用當前的最小可用編號。
2.操作路徑
Main Menu> Preprocessor>
Modeling> Create> Areas> Arbitrary> By Offset
命令提示框如圖1所示
圖1 命令提示框
3.實例
輸入命令：
/PREP7
K,1,0,0,0
K,2,1,1,0
K,3,2,0,0
K,4,1,-1,0
A,1,2,3
A,1,4,3
AOFFST,ALL,2
則生成的偏移面如圖2所示，由于兩個面的正法線方向相反，故偏移的兩個面方向相反。
圖2 生成的偏移面
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開 ?ANSYS、Ls-dyna小球摩擦考慮溫度劣化熱力耦合 ￥50
ANSYS中可采用熱力耦合算法來綜合考慮溫度及荷載對材料的損失演化規(guī)律。對于顯式動力分析中，可通過CONTROL_THERMAL_NONLINEAR、CONTROL_THERMAL_SOLVER、CONTROL_THERMAL_TIMESTEP來調(diào)用熱分析步，同時在材料中需要額外定義考慮溫度劣化的材料本構(gòu)。
基于此，建立了小球摩擦生熱案例，在該模型中考慮了溫度劣化及材料摩擦痕跡，隨著循環(huán)摩擦次數(shù)的增加，溫度總體呈現(xiàn)出上升趨勢。
用ansys求主軸的溫度
最近在做主軸的熱分析
但是一直搞不清楚邊界條件的設置，我準備用穩(wěn)態(tài)分析，發(fā)熱主要兩部分，一個電機傳熱，一個是軸承和油膜之間摩擦發(fā)熱
查了些相關(guān)文獻，但是還是一頭霧水，
現(xiàn)已知主軸導熱系數(shù)，電機功率及轉(zhuǎn)數(shù)，油的導熱系數(shù)，不知道還需哪些參數(shù)，然后怎么加載呢？:-|
基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析
基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析
隨著電力設備的日益復雜和高效，變壓器的電磁場已經(jīng)分享過，參考前文。但是電氣設備的溫度管理變得尤為重要。過高或過低的溫度都可能影響變壓器的性能和壽命。我們詳細介紹如何利用ANSYS軟件家族中的Maxwell、Fluent和CFX等工具，對變壓器進行精確的溫度分析。
一、變壓器溫度升高的原因
變壓器在工作過程中，由于鐵芯損耗、繞組損耗等原因，會產(chǎn)生大量的熱量。如果這些熱量不能及時散發(fā)，就會導致變壓器溫度升高，進而影響其性能和壽命。
二、變壓器溫度分析的方法
1. Maxwell計算功率損耗
首先，我們利用ANSYS Maxwell進行電磁場分析，計算變壓器的功率損耗。Maxwell軟件可以模擬變壓器的電磁場分布，從而精確計算出鐵芯損耗、繞組損耗等，參考前面的文章。計算出功率損耗分布，可以看到不同位置的功率損耗是不同的,功率損耗密度不同.
變壓器模型
變壓器模型產(chǎn)生的功率損耗分布
2. Fluent計算溫升
我們使用ANSYS Fluent進行流體溫升分析，該方法的好處是可以自動計算空氣或者冷卻水的對流換熱系數(shù)，以計算變壓器的溫升。可以模擬變壓器內(nèi)部的流體流動和熱量傳遞過程。Fluent支持多種物理模型，包括傳熱、流動、化學反應等，可以全面分析變壓器內(nèi)部的熱傳遞過程。通過Fluent，我們可以得到變壓器內(nèi)部各點的溫度分布和流場分布。
展開 Ansys Lumerical | 光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
步驟2:EME-計算光柵的溫度相關(guān)透射/反射響應
我們分析了光柵在多個周期內(nèi)的透射/反射值，模擬區(qū)域中只包括光柵的單個周期，但通過使用“周期性”和“波長掃描”特征可以獲得長光柵的寬帶響應。然后，我們掃描溫度，并將傳輸/反射響應導出為S參數(shù)，S參數(shù)可用于隨后的電路模擬。
布拉格波長與溫度的關(guān)系如圖顯示，相對于室溫下的值，其在1.000攝氏度時偏移15.6納米。
還可以得到光柵在給定溫度范圍內(nèi)的靈敏度。靈敏度定義如下：
考慮到參考文獻中缺乏有關(guān)材料的信息，模擬的靈敏度（9.4 pm/℃）與公布的結(jié)果(7.2 pm/℃)存在差異。這種差異可能主要來自材料參數(shù)的差異，而參考文獻中并未完全提供這些參數(shù)。
該腳本還提取與溫度相關(guān)的S參數(shù)，并將其保存為S參數(shù)文件格式（fbg_S_param_T.dat），以便在下一步進行 interconnect 電路模擬。
步驟3：INTERCONNECT-光子電路模擬
使用光學時間調(diào)制 S 參數(shù)元件將與溫度相關(guān)的S參數(shù)導入 INTERCONNECT，用于模擬 FBG 溫度傳感器。我們掃描溫度并測量傳感器在不同溫度下的反射光譜。當需要附加 PIC 元件對 FBG 的整體性能的影響時，該電路模型仿真是有用的。
FBG 溫度的電路模擬需要三個要素：
1、光網(wǎng)絡分析儀（ONA），既可作為光源又可作為檢測器。
2、代表 FBG 溫度傳感器的光學時變 S 參數(shù)元件。
3、用作溫度控制器并連接到 FBG 溫度傳感器元件的直流電源。
下圖為電路仿真的原理圖設計。按下運行按鈕，模擬將計算溫度傳感器在25°C室溫下的反射光譜。
展開 細說Ansys熱應變的參考溫度 ￥9.9
一 分析背景
CTE (Coefficient of Thermal Expansion, α) 表征在溫度梯度下，物體能夠膨脹或者收縮的程度。是一個高度非線性的材料屬性，但是在一定的范圍內(nèi)，也可以簡化為線性。
其中：
??????????????? – 熱應變
T – 施加溫度
Tref – 參考溫度（Reference Temperature）
二 提出問題
很簡單是不是，但是問題來了？Ansys中要設置Secant CTE時，如下圖1定義的材料參考溫度，還有圖2定義分析模塊中環(huán)境溫度。
1. 圖1和圖2對應的數(shù)值是什么？區(qū)別與聯(lián)系。
2. 如圖設置參考溫度和環(huán)境溫度后，熱應變怎么計算？
圖1 材料屬性里的Tref （劇透）
圖2 分析模塊里的T0 （劇透）
三 基礎(chǔ)梳理
解決問題之前，首先再對熱膨脹系數(shù)的基礎(chǔ)梳理一遍。
(以下內(nèi)容包括基礎(chǔ)理論分析，轉(zhuǎn)換計算，應用建議及參考資料分享)
展開 ansys激光熔覆溫度場模擬 ￥150
激光單道熔覆文件
Ansys Zemax | 計算任意溫度和壓強下的折射率
那OpticStudio是如何計算材料在不同溫度和壓強下的折射率呢？
折射率計算公式
任意溫度或壓強下的折射率與參考溫度和壓強下的絕對（參考與真空介質(zhì)）空氣折射率相關(guān)。需要再次強調(diào)的是，OpticStudio中空氣下的折射率在系統(tǒng)溫度 (TS) 和系統(tǒng)壓強 (PS) 下永遠為1。下式給出了如何計算系統(tǒng)溫度和壓強 (TS, PS) 下或參考溫度和壓強 (T0, P0) 下空氣的絕對折射率：
其中
公式中λ表示輸入光的波長（系統(tǒng)溫度和壓強下），P為壓強（以標準大氣壓為單位），T為溫度（攝氏度）。有關(guān)該公式的更多信息請查閱幫助系統(tǒng)“Index of Refraction Computation”標簽。
如果要計算任意溫度和壓強的折射率，則我們將首先計算nair(P0, T0)以及nair(PS, TS)。這些參數(shù)都是在輸入波長下進行計算的。首先，我們通過對參考溫度和壓強進行縮放得到“相對”波長：
在參考溫度和壓強下的相對折射率由對應波長下的色散公式計算得到：
其中f為色散公式的函數(shù)形式，c0表示材料的色散系數(shù)。相對折射率與絕對折射率的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：
由于相對折射率是在參考溫度和壓強下進行計算的，因此計算絕對折射率需要在同樣的溫度和壓強下。絕對折射率由下式計算得出：
其中Δnabs由下式計算得到：
在上式中，n為材料在參考溫度和壓強下的折射率，ΔT為材料溫度與參考溫度的差值，λ為波長（上文中計算的λrel），D0和D1等為材料的熱擾動系數(shù)。
展開 關(guān)于ANSYS靜力分析中的溫度載荷
一個真實結(jié)構(gòu)的簡化模型，已知溫度場分布，但溫度載荷直接加載上后，結(jié)構(gòu)的應力超級大，遠遠超出材料的許用應力。
請問：熱應力過大的原因可能有哪些？
溫度加載時，邊界條件的設置需要注意什么？可以兩端都完全約束嗎？如何設置？
ANSYS的焊接參數(shù)對其溫度場的影響分析
焊接過程數(shù)值模擬中，熱源擬合，溫度場的模擬是最基本的工作，然后就是應力和變形的模擬。
我們可以看到大量這方面的文章，溫度場的模擬起步也較早，也積累了比較豐富的經(jīng)驗，在實際生產(chǎn)中得到了一定的應用。溫度場的模擬是對焊接應力、應變場及焊接過程其他現(xiàn)象進行模擬的基礎(chǔ)，通過溫度場的模擬我們可以判斷固相和液相的分界，能夠得出焊接熔池形狀。
焊接溫度場準確模擬的關(guān)鍵在于提供準確的材料屬性，熱源模型與實際熱源的擬合程度，熱源移動路徑的準確定義，邊界條件是否設置恰當?shù)取Ｅc通用軟件相比，專業(yè)焊接軟件使用起來更加方便，減少了通用軟件很多操作時間。例如SYSWELD中有焊接熱源模型，有雙橢球（Goldak）熱源模型（適于TIG，MIG焊接）及圓錐（Conical）熱源模型（適于激光、電子束等焊接）可以供使用者選擇；并且具有熱源校準功能，使得熱源的擬合盡可能與實際情況相吻合。
焊接應力與變形問題可以分為兩類，一是焊接過程中的瞬態(tài)應力應變分析，二是焊接后的殘余應力與應變計算。對后者進行分析計算的較多，主要是為了減少殘余應力，控制變形，防止缺陷的產(chǎn)生。經(jīng)過幾十年年的發(fā)展，應力與變形的計算日益成熟。結(jié)果精度也在不斷提高。改進了計算方法的效率和穩(wěn)定性，計算速度更快，收斂性更好。還有很多程序應用了并行計算功能，進一步提升了計算速度，模型也考慮得更加精細。深入研究了對焊接應力與變形的影響因素。
例如材料屬性隨溫度變化，焊接接頭幾何形狀，焊縫道數(shù)，不同的焊接方法等等。對于焊接局部模型，存在非常強烈的非線性特征，材料經(jīng)過高溫，相變，冷卻后會有殘余應力，因此對焊接附近需要進行詳細模擬。而作為整體結(jié)構(gòu)而言，可能又體現(xiàn)為彈性變形，所以線彈性分析就夠了。
展開 Ansys Zemax｜計算任意溫度和壓強下的折射率
那OpticStudio是如何計算材料在不同溫度和壓強下的折射率呢？
折射率計算公式
任意溫度或壓強下的折射率與參考溫度和壓強下的絕對（參考與真空介質(zhì)）空氣折射率相關(guān)。需要再次強調(diào)的是，OpticStudio中空氣下的折射率在系統(tǒng)溫度 (TS) 和系統(tǒng)壓強 (PS) 下永遠為1。下式給出了如何計算系統(tǒng)溫度和壓強 (TS, PS) 下或參考溫度和壓強 (T0, P0) 下空氣的絕對折射率：
其中
公式中λ表示輸入光的波長（系統(tǒng)溫度和壓強下），P為壓強（以標準大氣壓為單位），T為溫度（攝氏度）。有關(guān)該公式的更多信息請查閱幫助系統(tǒng)“Index of Refraction Computation”標簽。
如果要計算任意溫度和壓強的折射率，則我們將首先計算nair(P0, T0)以及nair(PS, TS)。這些參數(shù)都是在輸入波長下進行計算的。首先，我們通過對參考溫度和壓強進行縮放得到“相對”波長：
在參考溫度和壓強下的相對折射率由對應波長下的色散公式計算得到：
其中f為色散公式的函數(shù)形式，c0表示材料的色散系數(shù)。相對折射率與絕對折射率的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：
由于相對折射率是在參考溫度和壓強下進行計算的，因此計算絕對折射率需要在同樣的溫度和壓強下。
展開 ANSYS高斯脈沖激光光源溫度場模擬APDL ￥100
以下為中間過程中的溫度場
本實例介紹在一個高斯脈沖激光光源溫度場的模擬，包含了脈沖激光的apdl程序，高斯光源的APDL程序，以及隨溫度變化的材料參數(shù)設置，apdl程序為參數(shù)化建模，只需修改相應的數(shù)據(jù)，即可更換模型參數(shù)。
下層基板：長1000微米，寬300微米，高300微米;上層板材：長1000微米，寬300微米，厚30微米。
激光照射上層板材，由寬度方向的中點進入，沿長度方向直線掃描一道，到另一邊中點結(jié)束
激光為普通高斯光源，形式為脈沖激光，如圖3，其中激光頻率=1/TCycle, 占空比=TPulse/TCycle
在模擬的過程中要實現(xiàn)激光功率，掃描速度，激光頻率和占空比的可變。求得上層板材中心位置溫度隨時間的變化曲線
1. 溫度場只考慮傳熱，不考慮對流以及輻射，環(huán)境溫度為室溫25攝氏度。
2. 材料的各項參數(shù)不是固定參數(shù)，而是隨溫度變化的參數(shù)。
激光參數(shù)：
光斑直徑：100微米
激光功率：200W
掃描速率v=800mm/s
占空比ra=0.5
激光頻率f=20000Hz
展開 ANSYS_Workbench-Fluent流固耦合溫度插值方法
由于ANSYS Workbench功能的日益強大，建議使用更簡便的方法，下面給大家?guī)硪粋€簡單的實例。
一
打開Workbench，tool box/component systems里選mesh，空白區(qū)出現(xiàn)如下圖，雙擊Geometry，導入幾何模型，這是一個外部固體包裹內(nèi)部管流的簡單模型，僅用于演示步驟。任選一個Part，在Details of Body里有個選項Fluid/Solid，需要分別定義好流體和固體
二
關(guān)掉Geometry，雙擊Mesh打開新窗口，按如下設置。自動創(chuàng)建流固耦合面，將在Fluent里自動設置為interface
劃分固體網(wǎng)格和流體網(wǎng)格因為是有限體積法，所以單元邊不帶中間節(jié)點Named selections命令分別創(chuàng)建lnlet，outlet和wllout.Wallout用來定義固體外表面與環(huán)境的對流換熱邊界條件
三
關(guān)閉Meshing窗口返回到project schematic界面，右擊Mesh→Tansfer Data To New→Fluent，將建立Fluent的分析項目。
此時mesh 后面變?yōu)殚W電符號，需右擊它再點菜單中update
雙擊Setup，打開Fluent窗口，設置材料流相固相、激活能量方程、湍流模型、邊界條件等。進口流速1m/s，600k，出口pa，wallout定義對流換熱系數(shù)5，環(huán)境溫度300k。
展開 