ansys 曲面 網格的案例
Ansys Zemax | 利用 TrueFreeForm 面進行網格自由曲面的優化
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</div>
</div><p><br></p><p>前段時間跟大家分享了怎么用MATLAB 、 python或用自編的小程序 建立 3D打印用的極小曲面及將其輸出為stl格式的方法，具體請看：</p><ol><li><a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/post/b9ec543f-74f1-4dda-add4-17c0deb4f303" rel="noopener noreferrer" target="_blank">Matlab生成極小曲面</a>，包括matlab腳本及生成為stl的腳本</li><li><a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1802096" rel="noopener noreferrer" target="_blank">python生成極小曲面</a>，包括python腳本、安裝包及生成stl的腳本</li><li><a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1812725" rel="noopener noreferrer" target="_blank">免安裝綠色小程序</a> ，是一個小程序，能夠生產帶 數學表達式的曲面；同時<strong>沿著法向偏移實現加厚</strong>；</li></ol><p>這些方法生成的曲面輸出的stl網格文件，一般網格質量較差；其實若做有限元仿真可以用其網格工具進行優化即可
展開 基于有限元網格創建幾何曲面
基于有限元網格創建幾何曲面 2.rar
基于有限元網格創建幾何曲面 1.rar
~利用HyperMesh劃分沖壓曲面網格動畫~
Hypermesh是一個專業的網格劃分工具，在沖壓仿真過程中，特使是在做一些復雜的曲面零件時，PAM-STAMP Dynaform自帶的網格劃分工具有時候不能很好的勝任工作，這個時候就需要專業的網格劃分工具了。
[flash=780,550]http://www.caenet.cn/attachment.aspx?attachmentid=91848[/flash]
[flash=800,550]http://www.caenet.cn/forums/attachment.aspx?attachmentid=91848[/flash]
更多精彩內容請訪問我的blog ：
http://www.caenet.cn/space/?uid=1247
HM_die_MESH.swf
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HyperMesh9曲面網格劃分實例動畫
Hyperworks9出了，需要的到Hyperworks模塊去找，這里主要是演示一下曲面網格劃分的一個實例，跟8比，沒有太大的區別。
[flash=800,484]http://forums.caenet.cn/attachment.aspx?attachmentid=100533[/flash]
AVI.swf
分享基于有限元網格創建幾何曲面
學習分享基于有限元網格創建幾何曲面 2.rar
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2013阿毅系列講座-沖壓仿真曲面網格劃分系列教程
由于使用的是HYPERMESH，所以發不到到HYPERMESH版塊了，
教程1：多孔曲面的網格劃分: http://forums.caenet.cn/showtopic-536096.aspx
Pro／E曲面建模與MeshCAST網格劃分的實現
Pro／E曲面建模與MeshCAST網格劃分的實現.pdf
[案例分析]Pointwise生成M6機翼(曲面翼梢）黏性網格 ￥29.99
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2013阿毅系列講座-HyperMesh去曲面網格劃分實例1
實例1：多小孔類零部件曲面網格劃分實例；
以上圖為例，我們可以發現，此零件有很多小孔，而進行快速展開時，是不需要這些孔的，這些孔特征也會影響到網格的劃分質量，使用HyperMesh，可以非常方便的將這些孔給去除掉，這是專用的沖壓類軟件前處理或CAD軟件很難做到的；
詳細步驟如下：
打開HyperMesh（V11版本，最新版本是V12），選擇默認的前處理類型；
導入曲面 選擇IMPORT GEMMETRY
點擊點開按鈕，選擇I曲面的IGES文件；
選擇IGES后，點擊IMPORT導入，導入完成后，會顯示導入的曲面實體；點close關閉對話框；
從下圖可以看出，此曲面有很多的網格，而且還有一條線將整個曲面分割成2個曲面片；
選擇Geom前處理卡片，點擊edge edit，將分割的曲面的線壓縮掉，選擇線后點suppress；
下一步就是將曲面上的眾多小孔給清理掉；仍然選擇GEOM卡片，然后點擊defeature；
選擇pinholes，選擇整個曲面，然后將diameter修改成0.6，這樣小于0.6的孔點擊find后
就會被自動選中，然后點擊delete，將孔刪除；
網格劃分：
曲面處理完畢后，可以將曲面導出直接在DynaForm或者PAM-STAMP等軟件中劃分網格，也可以在HYPERMESH中將網格劃分好，選擇2D，選擇automesh，然后選擇suface deciation，按照下圖進行參數設置，點MESH即可，如下圖所示：
導出MESH文件：
一般情況下，選擇nastran格式即可，選擇輸出按鈕，然后FLES TYPE選擇nastran，點擊file按鈕選擇mesh文件的存儲路徑，完畢后點擊Export
展開 使用HyperWorks生成雷達截面或天線位置電子分析使用的大規模曲面網格
行業：電子/消費品
挑戰：要生成 1 億個單元的曲面網 格需要先將幾何切分為更小 的曲面，每個曲面需要足夠小 以便能夠使用網格劃分算法 高效地劃分網格。
Altair 解決方案：使用HyperWorks生成大量 的小尺寸單元并使用矩方法 （MOM）描述多大及多復雜 的結構可以和電磁場交互。 利用流程自動化工具對全模 型進行細分。
優點：減少前處理時間 ；不受計算資源限制 ； 提高效率 ； 節約成本
背景介紹
雷達截面(RCS)和安裝天線位置是飛機設計的重要參數。RCS是目標可檢測性的衡 量指標，例如飛機對于雷達的可檢測性。較大的RCS表示目標（例如噴氣式飛機）容易 被檢測到。SELEX GRLILED公司使用HyperWorks生成任意大的曲面網格并在單元上 定義電子屬性。生成的網格用于在電磁（EM）求解器中計算飛機的RCS或確定如何放 置天線以獲得最佳性能。本案例使用一個1億單元的快速噴氣式飛機網格模型用于雷達 追蹤和隱身性。
SELEX GRLILED是防務電子市場的領導者，在空中任務關鍵系統和戰場及國土安 全領域具有顯著優勢。SELEX GRLILED是一家真正的全球化公司，在五大洲擁有大約 7000名員工。
挑戰
要生成 1 億個單元的曲面網格需要先將幾何切分為更小的曲面，每個曲面需要足夠 小以便能夠使用網格劃分算法高效地劃分網格。這就要求將結構模型和微波仿真工具相 結合，使用EM求解器生成電子分析層面認為足夠小的高質量曲面網格。所有單元必須 達到電子分析層面的足夠小，一個指導性的原則是 三角形邊的長度介于λ/8 和λ/12 之 間，這樣可以在求解的穩定性和模型規模之間很好地折中。
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Ansys Zemax | 確保自由曲面設計的可制造性
本文專門介紹使用單點金剛石車床加工自由曲面的主要可制造性參數，解釋了可制造性參數如何與儀器參數相關聯，并展示了如何在 OpticStudio 中檢查和控制這些可制造性參數。此外，還解釋了如何處理其考察區域外的自由曲面的行為。例如，使用塑料自由曲面透鏡（Alvarez透鏡元件）等。
表面參數控制
鏡頭加工中需要進行控制的表面參數將取決于加工方法和設備。加工塑料光學元件最流行和最廣泛使用的方法之一是使用 三軸金剛石車床（圖 1）進行直接切割，或者更常見的是利用切割模具來加工透鏡。
圖1. 三軸金剛石切割機（左） 金剛石切割刀具（右）
傾斜角度
讓我們看一下儀器的局限性（圖 2）。刀具的側面傾角限制了沿任何徑向橫截面的最大可能斜切角。由于這樣的徑向橫截面與子午面重合，因此相應的斜率在 OpticStudio 中稱為“子午斜率”。相對而言，旋轉對稱表面子午斜率對于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。
另一個參數是 “弧矢斜率” 角度。當我們在三軸金剛石車床上加工自由曲面時，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動，以加工非旋轉對稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。更準確地說，刀具在表面上產生螺旋軌跡，但螺旋的步長非常小，在大多數情況下，可以將刀具軌跡視為一系列圓圈。對于旋轉對稱鏡片，弧矢斜率剛好為零。
圖 2. 子午和弧矢斜率，黃線表示沿哪個方向測量斜率
有時，從加工的角度來看，將工件放置在平臺的旋轉軸之外而不是沿軸放置是合理的，這樣刀具在工件上的軌跡看起來幾乎是直線。在這種情況下，我們應該控制所謂的 “X斜率” 和 “Y斜率”（圖3）。
圖3.
展開 Ansys Zemax | 確保自由曲面設計的可制造性
此圖將曲面的子午、弧矢、x 和 y 曲率顯示為 2D 彩色、等高線圖或 3D 曲面圖（請參閱 OpticStudio 用戶手冊了解更多詳情）。局部半徑和曲率之間的關系很簡單：
曲率半徑 = 1 / 曲率
通常，刀具的尖端半徑和切削邊緣半徑明顯小于光學表面的局部半徑，因此在大多數情況下，我們不必在優化過程中控制它。但在某些復雜形狀表面的特殊情況下可能需要它。在優化的最后階段檢查自由曲面的局部曲率半徑是一種很好的做法，可以確保所選的刀頭沒有問題。
圖10.
Ansys Zemax | 在 OpticStudio 中使用自由曲面進行設計
Bajuk，“自由曲面光學的實際實例”，載于《可再生能源與環境》，OSA 技術文摘（在線）（美國光學學會，2013 年），論文 FT3B.2。
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多項式自由曲面
雙錐Zernike （Biconic Zernike）
切比雪夫多項式 （Chebyshev Polynomial）
圓柱菲涅爾 （Cylinder Fresnel）
擴展菲涅爾 （Extended Fresnel）
通用菲涅爾 （Generalized Fresnel）
奇次非球面和擴展奇次非球面 (Odd Asphere和Extended Odd Asphere)
多項式和擴展多項式 （Polynomial和Extended Polynomial）
超圓錐面 （Superconic）
澤尼克環形標準下垂
澤尼克邊緣凹陷
澤尼克標準下垂
繞射自由曲面
橢圓光柵1和2 （Elliptical Grating 1 和 Elliptical Grating 2）
Toroidal 光柵 and 擴展 Toroidal 光柵 （Toroidal Grating 和 Extended Toroidal Grating）
自由形式擬合控制點
三次樣條和擴展三次樣條 （Cubic Spline and Extended Cubic Spline）
網格漸變 （Grid Gradient）
網格矢高 （Grid Sag）
徑向NURBS (Radial NURBS)
環形NURBS
參考文獻
1. M. Tricard 和 D. Bajuk，“自由曲面光學的實際實例”，載于《可再生能源與環境》，OSA 技術文摘（在線）（美國光學學會，2013 年），論文 FT3B.2。
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