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關(guān)注創(chuàng)建者:王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間:2023-03-07

ansys如何切分體的實(shí)例教程
概要
本文介紹了如何在 OpticStudio 中對具有一定角度斜切端面的接收光纖進(jìn)行建模并仿真其耦合效率。斜切光纖面和光纖模態(tài)傾斜補(bǔ)償角可以使用坐標(biāo)間斷 (Coordinate Break) 表面和傾斜像面的組合來引入。正確設(shè)置傾斜角以表示斜切光纖端面對于獲得準(zhǔn)確的耦合效率結(jié)果至關(guān)重要。本文討論了設(shè)置系統(tǒng)的三種不同方法,用戶可以根據(jù)自己的偏好進(jìn)行選擇。
主要內(nèi)容
了解斜切光纖的幾何形狀
正確設(shè)置斜切光纖系統(tǒng)
無模態(tài)傾斜補(bǔ)償?shù)鸟詈嫌?jì)算
方法 1:使用 CB 進(jìn)行模式傾斜,使用 Tilted Image 表面進(jìn)行斜切角度設(shè)置
方法 2:直接定義傾斜像面和模態(tài)傾斜角,結(jié)合光纖耦合工具進(jìn)行分析
方法 3:使用CB進(jìn)行傾斜,并結(jié)合負(fù)模態(tài)傾斜角在光纖耦合工具中分析
關(guān)于從斜切端面光纖發(fā)射光束的注意事項(xiàng)
介紹
在設(shè)計(jì)激光器和光纖系統(tǒng)時(shí),有時(shí)需要使用具有斜切端面的光纖,以減少光纖端面引起的背向反射。例如,具有正常端面的典型光纖-空氣接口會引入 ~4% 的菲涅耳反射或 14 dB 的回波損耗,這意味著大約 14 dB 的入射光將被反射回來。如果我們將光纖面的角度調(diào)整為 8 度的斜切角,則可以顯著抑制背向反射量,低至 ~60 dB。在處理高功率激光系統(tǒng)時(shí),這一點(diǎn)尤其重要,因?yàn)榇蠊β时诚蚍瓷淇赡軙?dǎo)致光源損壞。同時(shí)這在高度敏感的系統(tǒng)中也很重要,例如內(nèi)窺鏡檢查或使用干涉效應(yīng)的系統(tǒng)(例如光學(xué)相干斷層掃描等)。
了解斜切光纖的幾何形狀
考慮具有 8 度斜切角度端面的光纖,假設(shè)光纖的折射率為 1.47,可通過將 n = 1.47 的模型玻璃分配給圖像表面的材料單元完成建模。
接下來,我們可以考慮這種 8 度斜切光纖的幾何形狀,以了解如何設(shè)置它。
展開 本文介紹了如何在 OpticStudio 中對具有一定角度斜切端面的接收光纖進(jìn)行建模并仿真其耦合效率。斜切光纖面和光纖模態(tài)傾斜補(bǔ)償角可以使用坐標(biāo)間斷 (Coordinate Break) 表面和傾斜像面的組合來引入。正確設(shè)置傾斜角以表示斜切光纖端面對于獲得準(zhǔn)確的耦合效率結(jié)果至關(guān)重要。本文討論了設(shè)置系統(tǒng)的三種不同方法,用戶可以根據(jù)自己的偏好進(jìn)行選擇。
主要內(nèi)容
了解斜切光纖的幾何形狀
正確設(shè)置斜切光纖系統(tǒng)
無模態(tài)傾斜補(bǔ)償?shù)鸟詈嫌?jì)算
方法 1:使用 CB 進(jìn)行模式傾斜,使用 Tilted Image 表面進(jìn)行斜切角度設(shè)置
方法 2:直接定義傾斜像面和模態(tài)傾斜角,結(jié)合光纖耦合工具進(jìn)行分析
方法 3:使用CB進(jìn)行傾斜,并結(jié)合負(fù)模態(tài)傾斜角在光纖耦合工具中分析
關(guān)于從斜切端面光纖發(fā)射光束的注意事項(xiàng)
介紹
在設(shè)計(jì)激光器和光纖系統(tǒng)時(shí),有時(shí)需要使用具有斜切端面的光纖,以減少光纖端面引起的背向反射。例如,具有正常端面的典型光纖-空氣接口會引入 ~4% 的菲涅耳反射或 14 dB 的回波損耗,這意味著大約 14 dB 的入射光將被反射回來。如果我們將光纖面的角度調(diào)整為 8 度的斜切角,則可以顯著抑制背向反射量,低至 ~60 dB。在處理高功率激光系統(tǒng)時(shí),這一點(diǎn)尤其重要,因?yàn)榇蠊β时诚蚍瓷淇赡軙?dǎo)致光源損壞。同時(shí)這在高度敏感的系統(tǒng)中也很重要,例如內(nèi)窺鏡檢查或使用干涉效應(yīng)的系統(tǒng)(例如光學(xué)相干斷層掃描等)。
了解斜切光纖的幾何形狀
考慮具有 8 度斜切角度端面的光纖,假設(shè)光纖的折射率為 1.47,可通過將 n = 1.47 的模型玻璃分配給圖像表面的材料單元完成建模。
接下來,我們可以考慮這種 8 度斜切光纖的幾何形狀,以了解如何設(shè)置它。
假設(shè)由綠色箭頭標(biāo)記的入射光束沿 Z 軸入射。
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A.8 如何考慮切向矢量(tangential vector)
為了使 .fsp 文件支持 lattice vector angle,需要在 topcell 對象中添加一個名為 “l(fā)attice_vector_angle” 的參數(shù)。
腳本還應(yīng)正確考慮該角度變化,并相應(yīng)修改光柵結(jié)構(gòu)。
這些靜水壓流體單元通過 ANSYS Mechanical 中的命令流進(jìn)行定義。
目標(biāo)
理解靜水壓流體單元建模的工作流程
熟悉理想氣體定律以及相應(yīng)的流體體積與壓力之間的關(guān)系
步驟
1. 打開 ANSYS Workbench,創(chuàng)建“靜力結(jié)構(gòu)”分析。檢查單位。為鞋體創(chuàng)建彈性材料。
2. 導(dǎo)入鞋底幾何模型(圖1)。
繼續(xù)進(jìn)行第二仿真步,傳遞板子的預(yù)應(yīng)力狀態(tài);
預(yù)應(yīng)力的傳遞方法在微信公眾號文章:“ansys分析中如何考慮殘余應(yīng)力影響?”中提及了兩種方法,這里分別測試如下:
方法一:使用external Data模塊
首先,在步驟一初始板子變形,有正確應(yīng)力分布的結(jié)果中,分別提取X、Y、Z、XY、YZ、ZX六個方向的法向應(yīng)力和切向應(yīng)力。
結(jié)論
本文介紹了建立斜切端面光纖耦合系統(tǒng)的三種不同方法。我們還介紹了一種從斜切光纖發(fā)射光束的方法。它討論了在像面上使用 Coordinate Break 表面和 Tilted 表面類型之間的區(qū)別。它演示了如何對斜切光纖端面進(jìn)行建模,以及如何引入模態(tài)傾斜角來補(bǔ)償斜切。我們可以看到,通過適當(dāng)?shù)墓饫w對準(zhǔn)補(bǔ)償,斜切光纖的耦合效率與使用正常端面光纖的耦合效率非常匹配。
我們使用Ansys Q3D Extractor軟件來仿真逆變器的開關(guān)單元。通過仿真,我們可以了解如何降低給定設(shè)計(jì)的開關(guān)損耗,或者新設(shè)計(jì)如何減少逆變器損耗。開關(guān)過程中也會產(chǎn)生振蕩,所以我們必須考慮這些因素,以確保逆變器和電機(jī)的安全運(yùn)行。
然而,對45分鐘比賽期間發(fā)生的所有開關(guān)動作進(jìn)行仿真是不切實(shí)際的,因?yàn)樯婕暗臅r(shí)間跨度差異很大。
Ansys等業(yè)界領(lǐng)先的供應(yīng)商還提供廣泛的培訓(xùn)、支持和示例,以幫助工程師熟練掌握并推動產(chǎn)品設(shè)計(jì),從而提高性能、安全性和耐久性。
歡迎聯(lián)系我們,以進(jìn)一步了解Ansys軟件如何幫助企業(yè)利用仿真的預(yù)測功能來突破設(shè)計(jì)極限。
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2.Workbench 中剪切應(yīng)力的表現(xiàn)形式
在 Workbench 的結(jié)構(gòu)分析(如靜力學(xué)分析)中,剪切應(yīng)力如何表達(dá),通過以下案例來理解。
材料力學(xué)中詳細(xì)列出了四種強(qiáng)度理論, 那么在workbench中如何將四種強(qiáng)度理論對應(yīng)展示出來呢?
6.總結(jié)
ANSYS Workbench 中的應(yīng)力,本質(zhì)是物體內(nèi)部抵抗變形的強(qiáng)度,不同類型的應(yīng)力對應(yīng)不同受力狀態(tài),其結(jié)果直接用于判斷結(jié)構(gòu)是否安全、是否需要優(yōu)化,是結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的核心指標(biāo)。
材料力學(xué)中詳細(xì)列出了四種強(qiáng)度理論,那么在workbench中如何將四種強(qiáng)度理論對應(yīng)展示出來呢?參考下一篇文章《workbench中的應(yīng)力如何對應(yīng)四種強(qiáng)度理論?》