ansys柔性化剛體
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
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1.【2024年二等獎】石博 | 成都京東方光電科技有限公司，基于Ansys軟件的數(shù)字化光學(xué)仿真平臺應(yīng)用：針對顯示面板行業(yè)面臨的一系列復(fù)雜光學(xué)難題進(jìn)行了深入的仿真分析，基于Ansys光學(xué)軟件，開發(fā)數(shù)字化光學(xué)仿真平臺，減少DOE實(shí)驗(yàn)數(shù)量，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。
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o Adams/Flex：柔性體分析模塊，結(jié)合有限元法模擬部件彈性變形，適配精密機(jī)械、航空結(jié)構(gòu)的振動與應(yīng)力分析。
o Adams/Controls：機(jī)電一體化耦合模塊，與 MATLAB/Simulink 無縫對接，實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真。
3.
隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速和“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)，綠色建筑與宜居環(huán)境成為城市發(fā)展的核心議題。“十四五”規(guī)劃明確提出“提升城市建設(shè)智慧化水平，發(fā)展智能建造”，對建筑能效與環(huán)境適應(yīng)性提出了要求。[1]在這一背景下，建筑風(fēng)環(huán)境仿真技術(shù)正成為優(yōu)化人居環(huán)境、保障建筑安全的關(guān)鍵支撐。
STAR模塊作為Ansys與Zemax的核心接口，可準(zhǔn)確追蹤FEA數(shù)據(jù)集，將包含剛體位移的面型數(shù)據(jù)分配至對應(yīng)光學(xué)表面，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形與光學(xué)性能的直接關(guān)聯(lián)。通過Zemax模擬溫度載荷下的鏡頭離焦量，輸出調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）曲線（如圖3所示），直觀評價成像質(zhì)量。
剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)研究同時包含大范圍剛體運(yùn)動與彈性變形相互作用的系統(tǒng)動力學(xué)問題。針對三軸運(yùn)動平臺等多體系統(tǒng)，直接采用有限元法進(jìn)行全柔性建模將導(dǎo)致自由度龐大、計算效率低下。模態(tài)綜合法通過剛?cè)崤袆e準(zhǔn)則選取對系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)貢獻(xiàn)顯著的低階模態(tài)，將物理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為模態(tài)坐標(biāo)，從而有效降低系統(tǒng)自由度；隨后，將降階后的柔性體模型與剛性部件通過運(yùn)動副連接，建立完整的剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)模型。
太陽能電池的種類繁多，從傳統(tǒng)硅太陽能電池到石墨烯增強(qiáng)太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池、有機(jī)太陽能電池，柔性透明太陽能電池以及染料敏化太陽能電池（DSSC），不一而足。太陽能電池還使用單個或多個P-N結(jié)，并可作為單面板或雙面模塊進(jìn)行商業(yè)化。
光電子學(xué)的優(yōu)勢與不足
光電器件種類繁多，其性能優(yōu)勢通常需要結(jié)合具體器件及應(yīng)用系統(tǒng)來評估。
此外，表面等離子體光子學(xué)納米材料還可以改善LED的光提取，提高其亮度和效率，從而實(shí)現(xiàn)低成本、柔性和輕量化的LED顯示屏。
光學(xué)計算
光計算旨在通過將電子器件與光處理器件互換來充分利用光信號的高帶寬。
例如，2014年，研究人員制作了一種由二氧化釩等離子體材料制成的200 nm太赫茲光開關(guān)。二氧化釩顯示出在不透明金屬相和透明半導(dǎo)體相之間轉(zhuǎn)換的能力。
一些主要的MicroLED使用示例包括：
智能手表和健身手環(huán)等可穿戴技術(shù)
MicroLED電視
增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)（AR/VR）眼鏡和耳機(jī)
汽車和航空航天行業(yè)的抬頭顯示器（HUD）
中央集群顯示器
汽車前照燈
高速光通信
柔性可拉伸的顯示器
使用Ansys進(jìn)行MicroLED仿真
工程師可以首先通過仿真方法來可視化LED或顯示器的工作表現(xiàn)
1.1、打開ANSYS工作臺，創(chuàng)建一個“顯式動力學(xué)”分析，檢查各個單元。我們將使用默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼作為鈑金，并添加一種雙線性各向同性硬化，屈服強(qiáng)度為470MPa，切線模量為1000MPa。
1.2、導(dǎo)入幾何體(見圖1)。
圖 1 鈑金成型模型的幾何形狀
1.3、網(wǎng)格化模型。金屬板材初始厚度為3毫米。將機(jī)器部件改為剛體，僅保留鈑金作為柔性體。
為準(zhǔn)確評估該類防護(hù)裝置的性能，首先針對柔性護(hù)板開展沖擊性能試驗(yàn)，基于Ansys LS-DYNA開展了GFRP試件的水平?jīng)_擊數(shù)值仿真，建立了既滿足精度又兼顧效率的詳細(xì)模擬方法。最后建立車－護(hù)欄精細(xì)化有限元模型，分析了組合式護(hù)欄的防撞性能，并與既有混凝土護(hù)欄進(jìn)行了對比。
