ansys圖像求解的案例
醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)
2020年11月26日--11月29醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
遠程在線直播課程
1、理解醫學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握 Mimics 三維圖像重建和 Ansys 有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨科學、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
聯系人: 封奔達（老師） 手機（微信同號）：17777856230
qq：1542173957 E_mail：1542173957@qq.com
展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
正規國家事業單位下屬培訓中心主辦
由南方醫科大學（第一軍醫大學）副教授張美超老師主講
一、時間地點:
2020年11月26日— 2020年11月29日 遠程在線直播課程
2020年11月26日— 2020年11月29日 北京.機房上機實踐
培訓內容（通過網上直播平臺進行實時授課）
一：有限元法概述及分析（生物力學基礎）有限元建模基礎知識培訓
二：mimics軟件(上機操作案例分析)：醫學有限元模型的特點及建模方法
三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS軟件界面及功能模塊介紹
四：醫學臨床中的有限元（生物力學具體案例分析）
輔助課程
1）其它相關軟件介紹 Geomagic，Freeform， hypermesh等
2）結合臨床的課題分析與設計思路
3）自由問答
4）建立QQ群長期學習平臺
五、生物力學具體案例分析
1、頸椎前路蝶型鋼板力學分析
2、人工椎間盤置換術后力學分析
3、樞椎前后方不同角度載荷時應力分析
4、股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究
5、帶鎖髓內針、DHS鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
6、人體胸廓急救按壓力學仿真
7、微種植支抗改善露齦笑的有限元分析研究
8、下頜骨體部缺損鈦板重建有限元分析研究
六、聯系方式：
聯系人: 李連杰老師：13311241619
QQ：1503177939
醫學有限元學習群群號： 858387385（加群備注：李連杰老師邀請）
另有《生物流體力學建模仿真技術培訓班》
2020年12月10日— 2020年12月13日
生物流體力學培訓班QQ群號：946428130（加群備注：李連杰老師邀請）
展開 Ansys Lumerical | 超表面圖像傳感器濾光片的逆向設計
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前言
在本例中，我們展示了基于超表面的CMOS圖像傳感器濾光片的逆向設計，它可以替代傳統的拜耳濾光片，后者因用吸收來過濾色彩而導致光損耗。我們可以通過在 Lumopt（基于 Python 的 Lumerical 優化工具）中使用紅色和藍色像素的綜合強度作為品質因數，顯著提高每個像素的效率。
綜述
為了設計超表面，我們使用了 Lumerical Lumopt 的多參數、多目標拓撲逆向設計優化方法。我們將超原子的折射率在 1.0（空氣）到 2.4（TiO2）之間變化，并最大限度地提高 2D 紅色和藍色敏感傳感器區域的光學效率。
步驟1：定義基礎模擬項目
下載示例附帶的文件并將所有文件解壓到一個公共目錄中。然后我們需要定義一個基礎模擬項目，包括模擬區域、優化區域、光源和監視器。初始模擬是通過腳本文件 Base_script_2D_TE_volume.lsf 生成的。我們可以通過在 FDTD 中打開并運行腳本來檢查設置：
首先，我們需要定義超表面的兩種材料的折射率。此案例中分別為 1.00 和 2.4。我們將空氣的折射率設置為 1。
其次，我們需要將監視器的位置定義為每種顏色的品質因數 (FOM) 監視器。您可以通過更改場區域監視器的大小來修改像素的大小和位置。
最后，我們需要通過監視器定義優化區域。我們將優化區域的大小定義為 3 x 1 μm。此外，您可以根據需要更改優化區域。
步驟2：定義優化區域
下一步，我們需要在腳本文件 topo_focus_2D_basic.py 中定義幾個優化參數。
首先，我們需要定義如下品質因數。在 FDTD 腳本文件編輯器中打開topo_focus_2D_basic.py。
展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真
時間地點:
2020年09月18日— 2020年09月21日 遠程在線直播課程
2020年09月18日— 2020年09月21日 北京.機房上機實踐
課程目標：
1、理解醫學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握Mimics三維圖像重建和Ansys有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨學、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
課程內容（通過網上直播平臺進行實時授課）
一：有限元法概述及分析（生物力學基礎）有限元建模基礎知識培訓
二：mimics軟件(上機操作案例分析)：醫學有限元模型的特點及建模方法
三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS軟件界面及功能模塊介紹
四：醫學臨床中的有限元（生物力學具體案例分析）
輔助課程
1）其它相關軟件介紹 Geomagic，Freeform， hypermesh等
2）結合臨床的課題分析與設計思路
3）自由問答
4）建立QQ群長期學習平臺五、生物力學具體案例分析
1、頸椎前路蝶型鋼板力學分析
2、人工椎間盤置換術后力學分析
3、樞椎前后方不同角度載荷時應力分析
4、股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究
5、帶鎖髓內針、DHS鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
6、人體胸廓急救按壓力學仿真
7、微種植支抗改善露齦笑的有限元分析研究
8、下頜骨體部缺損鈦板重建有限元分析研究
聯系人:朱安寧 手機：15810191373 （微信同號）
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醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
二、mimics 軟件 （上機操作案例分析） 醫學有限元模型的特點及建模方法 1）Mimics 軟件三維重建詳解；從斷面圖像到三維圖像 2）Mimics 軟件實例操作；從臨床 CT、MRI 圖像到具體模型重 建3）從三維圖像到三維圖形的轉換；從三維圖像到三維圖形 4）材料的賦予 5）3—Matic 功能簡介 三、ANSYS 有限元分析操作 ANSYS 軟件界面及功能模塊介紹 1）前處理界面及功能介紹； 1.1ANSYS 建模功能介紹 1.2 模型的基本結構與操作 （懸臂梁建模過程演示） 1.3 復合模型生成（模型組合及布爾運算、鈦籠圈建模過程演 示） 1.4 外部模型導入（CT 掃描圖像 3D 重建模型導入） 2）ANSYS 網格劃分方法與網格控制； 2.1 基本網格劃分方法（面網格劃分、體網格劃分，） 2.2 網格控制與調整（網格密度，單元質量，整體和局部優化） 2.3 六面體網格及四面體網格實例練習醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術培訓班 3）ANSYS 的求解過程 3.1 模型的約束與加載（點、線、面的加載） 3.2 加載控制（步長與時長） 3.3 靜態與瞬態加載（以上建立模型實例計算分析） 4）ANSYS 求解后處理 4.1 常規提取結果指標：位移、應變和應力 4.2 結果的顯示形式和綜合分析 5）ANSYS 建模重點解疑 5.1 接觸問題（椎體小關節、肘關節、足踝關節） 5.2 材料庫的選取定義（賦予材料屬性實現） 5.3 本構關系（線性、非線性） 四、醫學臨床中的有限元 （生物力學具體案例分析） 有限元軟件在生物力學中應用與分析學習（實例分析講解） 1）頸椎前路蝶型鋼板力學分析 2）人工椎間盤置換術后力學分析 3）樞椎前后方不同角度載荷時應力分析 4）股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究 5）帶鎖髓內針、DHS 鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
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二、mimics 軟件 （上機操作案例分析） 醫學有限元模型的特點及建模方法 1）Mimics 軟件三維重建詳解；從斷面圖像到三維圖像 2）Mimics 軟件實例操作；從臨床 CT、MRI 圖像到具體模型重 建3）從三維圖像到三維圖形的轉換；從三維圖像到三維圖形 4）材料的賦予 5）3—Matic 功能簡介 三、ANSYS 有限元分析操作 ANSYS 軟件界面及功能模塊介紹 1）前處理界面及功能介紹； 1.1ANSYS 建模功能介紹 1.2 模型的基本結構與操作 （懸臂梁建模過程演示） 1.3 復合模型生成（模型組合及布爾運算、鈦籠圈建模過程演 示） 1.4 外部模型導入（CT 掃描圖像 3D 重建模型導入） 2）ANSYS 網格劃分方法與網格控制； 2.1 基本網格劃分方法（面網格劃分、體網格劃分，） 2.2 網格控制與調整（網格密度，單元質量，整體和局部優化） 2.3 六面體網格及四面體網格實例練習醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術培訓班 3）ANSYS 的求解過程 3.1 模型的約束與加載（點、線、面的加載） 3.2 加載控制（步長與時長） 3.3 靜態與瞬態加載（以上建立模型實例計算分析） 4）ANSYS 求解后處理 4.1 常規提取結果指標：位移、應變和應力 4.2 結果的顯示形式和綜合分析 5）ANSYS 建模重點解疑 5.1 接觸問題（椎體小關節、肘關節、足踝關節） 5.2 材料庫的選取定義（賦予材料屬性實現） 5.3 本構關系（線性、非線性） 四、醫學臨床中的有限元 （生物力學具體案例分析） 有限元軟件在生物力學中應用與分析學習（實例分析講解） 1）頸椎前路蝶型鋼板力學分析 2）人工椎間盤置換術后力學分析 3）樞椎前后方不同角度載荷時應力分析 4）股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究 5）帶鎖髓內針、DHS 鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
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醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
Ansys Lumerical Zemax Speos | CMOS 傳感器相機：3D 場景中的圖像質量分析
在本例中，我們介紹了一個仿真工作流程，用于在具有不同照明條件的特定環境中，從光學系統和CMOS成像器的組合中分析相機系統的圖像質量。此示例主要涵蓋整個工作流程中的Ansys Speos部分。該光學系統采用Ansys Zemax OpticStudio設計，并導出到Ansys Speos進行系統級分析。CMOS成像器采用Ansys Lumerical設計，并導出至Ansys Speos。
下載
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概述
在相機系統中，CMOS（互補金屬氧化物半導體）成像器是一種電子元件，其中入射吸收的光子產生可以進行數字處理的光電流。在本例中，我們使用Ansys完整的光學解決方案，將Zemax OpticStudio的光學系統信息以及Lumerical的CMOS成像器導入Speos，在3D場景中進行完整的相機系統分析，并仿真成像儀生成的電子地圖。在仿真整個光學系統時，這種互操作性工作流程考慮了宏觀相機鏡頭與CMOS圖像傳感器微觀結構之間的相互作用。借助 Speos 處理逼真照明和基于光度學/輻射物理場的渲染功能，用戶可以輕松優化組件，并構建圖像傳感器記錄的最終電子地圖的準確視圖，以設計基于應用的相機。
此虛擬解決方案需要四個主要工具
1. Zemax OpticStudio 和Speos Lens System Importer ，用于導出 Zemax OpticStudio 中設計的鏡頭模型，供 Speos 使用
2. Speos 用于在 CMOS 成像儀前生成光譜輻照度圖
3. Lumerical FDTD和CHARGE，用于計算傳感器的量子效率作為入射角和波長的函數
4.
展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
2020年11月26日--11月29醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
遠程在線直播課程
1、理解醫學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握 Mimics 三維圖像重建和 Ansys 有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨科學、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
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展開 Ansys與索尼半導體合作推動新一代汽車圖像傳感器仿真
<p><strong>精確建模提高了仿真保真度并簡化了工作流程，從而加速產品上市進程</strong></p><p><br></p><p><strong>主要亮點</strong></p><ul><li>Ansys解決方案現可與索尼半導體解決方案公司的傳感器模型集成，優化和加速用于自動駕駛汽車（AV）和高級駕駛輔助系統（ADAS）等應用的攝像頭功能的開發</li><li>此次技術合作，使攝像頭和感知系統開發人員能夠通過實施虛擬原型設計和測試來加速開發和驗證</li></ul><p> </p><p>Ansys宣布與索尼半導體解決方案（索尼）公司展開合作，在包括AV和ADAS在內的新一代汽車應用中，增強高保真度圖像傳感器仿真和基于攝像頭的功能。Ansys Speos現在能夠與索尼的傳感器模型無縫集成，以更精確的建模簡化開發和驗證。</p><p><br></p><p>汽車圖像傳感器必須不斷發展，以提供更安全、更強大的ADAS功能。為了滿足這一需求，Ansys基于攝像頭系統中使用的圖像傳感器的內部架構，開發了一種與索尼傳感器型號兼容的新型軟件接口。該接口支持在各種場景和環境中進行高保真度的虛擬攝像頭測試，不僅可減少對于特設物理攝像頭測試的需求，還能夠加速驗證過程。</p><p><br></p><p>索尼圖像傳感器的用戶，將能夠執行針對光譜效應、高動態范圍（HDR）和LED燈閃爍減緩的端到端高保真度汽車級仿真。此外，用戶還可以再現運動模糊和卷簾快門等圖像傳感器現象。
展開 ANSA方便快捷的CAE求解器設置 ——ANSYS求解器模板
ANSA方便快捷的CAE求解器設置——ANSYS求解器模板
ANSA是最快捷的前處理軟件，擁有廣泛而完善的多種CAE求解器模板，其方便快捷的單級菜單操作，極大的縮短了前處理的工作時間，提高了CAE工程師的工作效率。ANSA中可以快捷的建立不同特征的面、單元、節點等SET集合，有效解決求解器中建立接觸對、約束、載荷等選擇對象的困難。
鄙人在使用ANSYS建立接觸對中，對選擇接觸面和目標面非常頭疼，不僅是選擇面困難復雜，而且擔心沒有選全，一般都是用mac文件建立的。本文介紹在ANSA中使用ANSYS求解器模板，設置ANSYS的求解過程。
問題描述：如下圖所示是實例模型，主要特征如下描述。
1.
包括頂蓋、墊圈、螺栓及底板。
2.
頂蓋與墊圈、墊圈與底板、螺栓與頂蓋、底板與螺栓設置接觸；
3.
模型整體施加重力載荷，螺栓施加預緊力，頂蓋內表面施加均勻的壓力載荷，螺栓為本例的關注點；
4.
約束底板下表面的平動自由度。
詳情在見附件：
ANSA方便快捷的CAE求解器設置.pdf
展開 
路面不平順情況下車體振動加速度ANSYS求解(來源： ANSYS學習雜記)
問題非常簡單，直接取質量塊為隔離體，以軌道不平順作為激勵求解即可，列振動方程求解即可，但筆者想到，在實際情況中列車并非簡化如此簡單，往往簡化成多自由度體系，若涉及到下部基礎振動問題求解，還需要進行剛柔耦合分析，考慮輪軌耦合問題等，這種情況下求解析解幾乎是不可能的，只能借助數值方法求解。
為了對比正確性，筆者依舊拿此例研究軟件求解進行驗證。
ANSYS中在動力學問題已非常強大，大致為以下幾類：
一、顯式動力學：AUTODYN；LSDYNA
二、隱式動力學：瞬態分析；模態—諧響應；譜分析；隨機振動
三、多剛體動力學：Ragid Dynamics
其最根本區別為求解方法的不同，顯式算法不存在迭代與收斂的問題，求解穩定性高，但是求解代價較大，一般用于如爆炸、沖撞等類極短時間內的仿真分析。而隱式算法可能由于各種原因求解失敗，但是相對于顯示動力學來講，求解代價大大減小，像很多動力學的問題用LSDYNA與AUTODYN求解顯得大材小用了，直接隱式求解即可。多剛體動力學，顧名思義，所有的構件全部簡化為剛體，不存在變形體的問題。
筆者認為，在軌道動力學的分析中，如果只研究車體的振動，直接將車輛簡化成多剛體即可，再以不平順作為位移激勵，如果要研究下部振動，則直接顯示求解即可，軌道上部仍作為剛體，軌道下部取成變形體即可，或者用LSDYNA求解，但是沒有必要，計算時間太長，求解代價也非常大。下面直接進入正題，具體操作過程如下所示：
1. 模型的建立
本題為單自由度體系受軌道不平順激勵，模型可簡化成如下所示結構，其中上部為車體（剛體），下部為輪對（剛體），由于本題未考慮輪對質量，故輪對可簡化為下圖所示正方體，其作用是方便施加鋼軌不平順激勵（激勵是不能施加于彈簧下側節點處的）。
2.
展開 如何在ANSYS Workbench中使用ABAQUS求解器
看著是有點奇怪，
ANSYS與
ABAQUS是競爭對手，怎么
ANSYS Workbench里會出現
ABAQUS呢？如果筆者沒記錯的話，其實這個模塊
17.0版本就有了，只不過默認是不顯示的，要在篩選器里面打鉤才會出現。那么是
ANSYS收購了
ABAQUS嗎？集成了
ABAQUS？沒聽說這個“重大新聞”啊
! 以下按照軟件錯誤提示，逐步解決問題！
一、先試算一下Static structural (ABAQUS)模塊
不管怎樣，先試試再說！用這個模塊計算一個懸臂梁，軟件版本ANSYS 2023 R1。詳細過程不再詳述，設置上與Static structural模塊也沒啥區別，只是最后計算的時候出錯了！
仔細看看錯誤提示，出現了
Abaqus solver，看來還是需要安裝
Abaqus軟件的，并且需要配置
PATH環境變量。
二、安裝版本匹配的Abaqus軟件
安裝哪個版本的
Abaqus軟件呢？
ANSYS安裝目錄中的
config.xml文件中有明確要求。
config.xml文件位置路徑如下：
ANSYS安裝目錄
\v231\aisol\WBAddins\AbaqusAddin\config.xml
Abaqus版本不對或者環境變量設置有問題，會彈出如下錯誤
三、配置Abaqus環境變量
安裝好
Abaqus軟件后，還需要配置
PATH環境變量，以下三個值必不可少。
展開 ANSYS網絡培訓 ANSYS 17.0工作流程和求解器進展（HPC、CMS+RBD、梁、子模型技術等）
培訓時間：
2016年6月14日
14:00 - 15:00
本次網絡培訓將為您介紹ANSYS 17.0工作流程和求解器進展，具體如下：模型網格處理技術又有很大的進展，涵蓋幾何、網格、復雜截面梁單元、復合材料建模，以及變形后的網格生成幾何。
ANSYS通過收購MultiPlas，巖土材料極大豐富，涵蓋Cam-clay、Mohr-Coulomb、Jointed Rock、Drucker-Prager concrete等巖土本構，從而更加有效解決土壤、巖石、顆粒、混凝土、砌體等非線性結構力學問題，對于眾多的土木行業用戶是最大的福音。 新的分布式并行求解技術全面支持Lanczos特征求解器，使得動力學求解規模和速度大幅提升，加速10倍以上。 ANSYS HPC計算效率大幅提升，有效使用更多的計算機內核參與計算。
CMS技術用于剛體動力學，使得剛柔混合動力學求解規模和速度大幅提升。
報名方式
PC端報名：
在瀏覽器中輸入
http://www.ansys.com/zh-cn/About-ANSYS/Events
選擇您需要參加的網絡培訓即可
微信端一鍵報名：
微信已綁定微信的用戶一鍵報名：
打開ANSYS公眾號，點擊下面的菜單：
“最新活動“點擊“活動報名”，選擇活動參加報名即可。
未綁定微信用戶的報名方式：
1).關注ANSYS官方微信
2).點擊進入到ANSYS微信，點擊“咨詢反饋”-“注冊綁定”
3).點擊”最新活動“-“網絡培訓”，選擇活動參加報名即可。
展開 ANSYS求解收斂問題
引起求解不收斂的原因很多，大致可以分為如下幾種情況：
網格劃分問題導致的不收斂
大家都知道，網格劃分的越細，求解的精度越高，但是網格越細，求解時占用的電腦空間就越大，求解所需的時間也越長。網格劃分的比較粗時，可能會引起不收斂，解決的方法就是在受力或有明顯作用的地方進行局部細化網格。
2.求解方法選擇不合適
對于非線性分析來說，系統默認的是稀疏矩陣法（除了子結構計算默認波前法外）。對于3維模型來說，預共軛梯度法是最優的算法，但當結構剛度呈現病態時，迭代不易收斂。為此推薦以下算法：
1）、BEAM單元結構，SHELL單元結構，或以此為主的含3-DSOLID的結構，用稀疏矩陣法；
2）、3-D SOLID的結構，用預共軛梯度法；
3）、當你的結構可能出現病態時，用稀疏矩陣法；
4）、當你不知道用什么時，采用默認算法。
3.其他設置
可將ANSYS缺省的求解精度從1E-8改為1E-4或1E-5即可。
設置足夠大的荷載步，可以更容易收斂，避免發散的出現；
設置足夠大的平衡迭代步數，默認為25，可以放大到很大(100)；
將收斂準則調整，以位移控制時調整為0.05，以力控制為0.01。
對于線性單元和無中間節點的單元（SOLID65和SOLID45），關閉EXTRA DISPLACEMENTS OPTIONS（在OPTIONS中）。
對于CONCRETE材料，可以關閉壓碎功能，將CONCRETE中的單軸抗壓強度設置為-1。
來源：ANSYS及Workbench加油站
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