ansys收斂曲線顯示
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys收斂曲線顯示的實(shí)例教程
進(jìn)行非線性分析時(shí)，收斂性是大家非常關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。在Ansys workbench中，可以通過(guò)Details of “Solution Information”中選擇“Solution Output=Force Convergence”來(lái)查看收斂情況，其中，最直觀的莫過(guò)于力收斂曲線了。
Solution Output選項(xiàng)
力收斂曲線如下圖所示:
力收斂曲線圖
判斷收斂的方法很簡(jiǎn)單，只要“計(jì)算的力收斂曲線”落在“力收斂準(zhǔn)則”曲線之下，就表示該載荷步或子步收斂了。
該模型中有兩個(gè)載荷步，分析設(shè)置中時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為“Program Contrlled”.
除了看上述的力收斂曲線圖，我們可以設(shè)置“Solution Output= Solve Output”查看計(jì)算輸出信息，從其中可以更詳細(xì)地看到收斂情況。
可以將計(jì)算輸出的信息與力收斂曲線圖對(duì)比起來(lái)看，就更容易理解力收斂圖了。
第1個(gè)載荷步中，第1個(gè)分析子步經(jīng)過(guò)了15次迭代收斂（圖中每個(gè)圓點(diǎn)代表一次迭代）。
經(jīng)過(guò)4個(gè)分析子步，第1個(gè)載荷步完成加載并收斂。第2個(gè)載荷步程序自動(dòng)設(shè)置的信息如下：
初始子步數(shù)量為5，載荷步的分析時(shí)間為1s，因此初始的時(shí)間步長(zhǎng)為0.2s。
第2個(gè)載荷步的第1個(gè)分析子步，經(jīng)過(guò)25次計(jì)算迭代后，還不收斂。程序進(jìn)行自動(dòng)二分，將時(shí)間步長(zhǎng)除以2，變?yōu)?.1s。
自動(dòng)二分是一種用于解決非線性分析過(guò)程中收斂困難的策略。當(dāng)收斂失敗發(fā)生在某個(gè)子步中，程序會(huì)自動(dòng)減小時(shí)間步長(zhǎng)，通常是前一個(gè)步長(zhǎng)的一半左右。然后，程序會(huì)從前一個(gè)成功收斂的時(shí)間子步繼續(xù)求解。如果再次遇到收斂失敗，程序會(huì)繼續(xù)減小時(shí)間步長(zhǎng)并繼續(xù)求解，直到達(dá)到收斂或達(dá)到指定的最小時(shí)間步長(zhǎng)值。這種方法有助于逐步逼近正確解，并確保分析的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
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光子集成電路的光柵耦合器
另一個(gè)領(lǐng)域是共封裝光學(xué)，這是由光學(xué)元件和封裝基板上的硅組成的集成系統(tǒng)。共封裝光學(xué)器件旨在應(yīng)對(duì)現(xiàn)代電子產(chǎn)品的功耗和帶寬挑戰(zhàn)，并被視為光子集成電路開(kāi)發(fā)的重要基石。一些主要應(yīng)用包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、圖像傳感器和光通信等。
Ansys Fluent 中的分析顯示了格拉斯哥建筑物周圍的風(fēng)速
2.通風(fēng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
宏觀尺度可針對(duì)建筑群體（街區(qū)、校園），微觀尺度聚焦單體建筑布局，建立詳細(xì)的CFD三維模型，輸入當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)。 結(jié)合不同風(fēng)況（主風(fēng)向、風(fēng)向頻率），精確模擬氣流通過(guò)開(kāi)窗或特定通風(fēng)系統(tǒng)（如通風(fēng)塔、雙層幕墻風(fēng)道）的路徑與流量，評(píng)估通風(fēng)效率、空氣齡、污染物擴(kuò)散路徑。
下圖顯示了測(cè)量結(jié)果，并標(biāo)注了所有參數(shù)。
不同終端阻抗的調(diào)制頻率響應(yīng)
4納米和8納米調(diào)制器的調(diào)制頻率響應(yīng)
利用參考文獻(xiàn)3中的模型，可通過(guò)下圖預(yù)測(cè)帶寬分別為4nm和8nm的調(diào)制器的調(diào)制強(qiáng)度。在我們重現(xiàn)的該圖中，藍(lán)色和綠色曲線分別測(cè)量4nm和8nm調(diào)制器的帶寬。
所有使用行波電極元件的仿真結(jié)果都與已發(fā)表的文獻(xiàn)結(jié)果吻合良好，這證明了該元件的準(zhǔn)確性。
開(kāi)啟大變形選項(xiàng)，并定義至少50個(gè)子步以確保收斂。
圖2. 邊界條件
7、運(yùn)行仿真并查看結(jié)果。該仿真基于二維軸對(duì)稱模型進(jìn)行求解，在查看結(jié)果時(shí)，通過(guò)對(duì)稱擴(kuò)展功能繞Y軸旋轉(zhuǎn)擴(kuò)展顯示為三維效果。O 型圈變形后的總位移云圖如圖 3 所示。
圖3. 總位移云圖
總結(jié)
本仿真展示了O型圈密封的過(guò)程原理。
當(dāng)你的報(bào)告里附上了 GCI 收斂曲線、Sobol 敏感性排序、以及仿真-試驗(yàn)的 RMSE 對(duì)比時(shí)，你傳遞的不是一個(gè)數(shù)字，而是一個(gè)經(jīng)過(guò)量化驗(yàn)證的工程判斷。
而支撐這一切的，除了方法論和軟件，還有一臺(tái)能在細(xì)網(wǎng)格上穩(wěn)定求解、能批量吞吐蒙特卡羅樣本、能在秒級(jí)加載 TB 級(jí)結(jié)果文件的工作站。算法決定上限，硬件決定下限。
9.3 等效應(yīng)力（von Mises）
Insert → Stress → Equivalent (von-Mises)
評(píng)估最大應(yīng)力位置（注意是否出現(xiàn)應(yīng)力奇異）
9.4 間隙變化判斷（變形 > 0.25 mm 區(qū)域）
使用Insert → Expression或User Defined Result
公式：abs(UY) > 0.25顯示為
反力-時(shí)間曲線（圖 5）顯示了峰值力的大小，該峰值對(duì)應(yīng)于屈曲載荷。
圖 4. 圓柱柱體的屈曲形狀
圖 5. 反力-時(shí)間曲線
總結(jié)
本模擬通過(guò)圓柱柱體局部屈曲分析，說(shuō)明了如何向初始幾何引入缺陷。這種缺陷量對(duì)于使模型在數(shù)值上發(fā)生屈曲是必要的。使用非線性穩(wěn)定化是為了在屈曲點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)收斂。
其工作原理是將未被利用的光線偏振態(tài)反射回背光單元，在那里這些光可以被回收，并以正確的偏振態(tài)重新投射到顯示屏上。這一過(guò)程提高了整體光利用率，使顯示屏看起來(lái)更亮，同時(shí)又不增加功耗。
圖5 （a）帶有隨機(jī)掩模的成像系統(tǒng)；（b）中心場(chǎng)的MTF曲線
仿真關(guān)鍵結(jié)論
Zemax的仿真結(jié)果顯示：當(dāng)隨機(jī)掩模光柵的像素尺寸為0.2mm時(shí)，其MTF曲線在空間頻率低于40lp/mm時(shí)與衍射極限高度重合，即使在100lp/mm的高空間頻率下，MTF值仍大于0.61。而100lp/mm的空間頻率對(duì)應(yīng)20°×15°視野下1600×1200的分辨率，完全滿足AR近眼顯示的視覺(jué)要求。
</p><p><strong>（1）優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能提升</strong></p><p>優(yōu)化后Ansys仿真結(jié)果顯示（如圖6所示）：第7枚鏡片的徑向應(yīng)力由3.86MPa降至0.046MPa，降幅達(dá)98%；后鏡框軸向補(bǔ)償量由0.0008mm提升至0.028mm，顯著緩解了溫度載荷下的結(jié)構(gòu)變形影響。
