ansys分析物體的案例
Ansys Zemax | 如何導(dǎo)入CAD物體
這篇文章介紹了如何將STL、IGES、STEP和SAT等格式的CAD（計算機輔助設(shè)計，Computer Aided Design）物體導(dǎo)入到OpticStudio中。
CAD文件的格式一般與您所使用的CAD軟件相關(guān)，格式種類眾多，不同的格式也有各自擅長的領(lǐng)域。如，STL格式是利用三角形網(wǎng)格來表示三維物體的，所以，對于那些原本就是由多個平面圍成的物體來說是一個不錯的選擇，該格式也常應(yīng)用于3D打印領(lǐng)域。IGES格式與STEP格式在不同的CAD軟件中都有良好的兼容性。在二者中做選擇時，要看它們當(dāng)中哪一個的模型導(dǎo)出程序?qū)?em>物體模型的表示方式更適合于您的物體模型。如果您使用基于ACIS引擎的CAD軟件，那么推薦您使用SAT格式的CAD文件。
簡介
在OpticStudio中導(dǎo)入CAD物體是非常重要的功能，尤其是在對復(fù)雜的光機元件進行雜散光分析時，光線會在這類光機元件上發(fā)生較為嚴重的反射和散射效應(yīng)。導(dǎo)入CAD功能在照明系統(tǒng)中同樣重要，例如在汽車儀表盤中，光線可能會入射到一個復(fù)雜的光導(dǎo)管之中。OpticStudio的導(dǎo)入CAD物體功能非常靈活且強大，它支持多種常見的CAD文件格式。
導(dǎo)入CAD物體
CAD物體結(jié)構(gòu)可能十分復(fù)雜，一根光線可能會在物體中產(chǎn)生多次反射、折射或散射等相互作用。因此，我們使用非序列光線追跡來描述光線與物體之間的相互作用。在序列系統(tǒng)中，我們也可以使用混合模式來進行類似的非序列光線追跡。
OpticStudio支持四種靜態(tài)CAD文件格式：STL、IGES、STEP和SAT（如SLDPRT和ZPO這樣的動態(tài)CAD格式，不在本文的討論范圍之內(nèi)）。在四者之中，只有STL格式是用小的三角形表面連接在一起，來近似表示物體模型的曲面，其它三種格式會使用平滑而連續(xù)的表面進行建模。物體上的小平面 (Facets) 只用于在屏幕上顯示。
展開 Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中創(chuàng)建多邊形物體
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概述
在OpticStudio中，使用多邊形物體 (Polygon Object, POB) 是創(chuàng)建用戶自定義幾何體的常用方法之一。本文介紹了如何創(chuàng)建多邊形物體、定義物體表面以及如何在非序列編輯器中使用該物體。
介紹
多邊形物體是由多個三角形或矩形面構(gòu)成的三維空間幾何體，其中三角形或矩形面的頂點由一個ASCII文本文件定義。該文本文件包含有多行數(shù)據(jù)，并且可以使用任意文本編輯器進行編輯。其中每行數(shù)據(jù)以單個字母或符號為起始，數(shù)據(jù)跟隨在字母和符號之后。
為了充分演示如何構(gòu)建多邊形對象、定義單個面或面組、保存文件的位置以及如何在OpticStudio中加載文件，讓我們使用POB功能創(chuàng)建一個等邊三角形棱鏡。等邊三角形棱鏡共有五個面，但只需定義總共六個頂點。然后，我們可以使用OpticStudio中多邊形對象支持的矩形符號連接每個頂點。
首先打開一個空白的文本文檔。在POB文件以中嘆號 (!) 為起始的行表示該行為備注行。在定義多邊形物體時使用備注行來描述該物體是十分有用的，它可以在之后使用時幫助您快速了解該文本文件創(chuàng)建了什么樣的物體。
讓我們首先定義棱鏡的6個頂點。我們必須使用的語法由頂點符號描述：V。定義頂點的線必須以字母V開頭，后跟頂點編號和頂點的x、y、z坐標：
V number x y z
該數(shù)字將x、y、z位置指定為一個頂點編號，稍后可以在我們對多邊形對象的定義中使用該編號。這樣做很方便，我們不必每次使用這個頂點時都定義x，y，z坐標。相反，我們只是引用數(shù)字。
x、y、z坐標相對于多邊形對象的局部（0,0,0）。請注意，多邊形對象的（0,0,0）坐標在NSC編輯器中全局定位。
展開 Ansys Zemax | 如何創(chuàng)建復(fù)雜的非序列物體
在某些應(yīng)用中，使用非參數(shù)化的物體有很多優(yōu)勢，例如在進行復(fù)雜的光機雜散光分析中，透鏡的底座和其他機械件可以通過非參數(shù)化的定義方式快速導(dǎo)入。但是在設(shè)計階段，我們需要方便靈活的更改物體的參數(shù)，以得到我們想要的結(jié)果。參數(shù)化的物體定義是這種情況下的理想定義方式。
在OpticStudio中，支持多種參數(shù)化的物體定義方式，并且更多新的參數(shù)化物體定義方式還會持續(xù)添加進來。您可以在用戶手冊中找到這些物體定義方式的完整列表。此外，OpticStudio還預(yù)留有一個自定義的接口允許您定義自己的參數(shù)化物體：用戶自定義物體 (User-defined Object)，它是非常強大的常用自定義工具。
您還可以通過組合已經(jīng)存在的多個物體來創(chuàng)建一個新的復(fù)合物體，這是一個快速且靈活的，不需要編程的創(chuàng)建復(fù)雜物體的方式。使用這種方式的關(guān)鍵在于：
明確OpticsStudio支持的物體類型，您可以在用戶手冊中找到這些物體的完整列表
正確定義不同物體之間重疊的體積和表面的屬性，詳細信息請查閱用戶手冊中的“嵌套規(guī)則”一節(jié)。
用拾取求解將多個子物體關(guān)聯(lián)在一起，以實現(xiàn)改變個別已定義的參數(shù)，就可以自動更新組合物體中所有其他參數(shù)。
如果我們使用非參數(shù)化物體（如CAD物體）分析彎曲光管的效果，就必須創(chuàng)建許多個對應(yīng)于不同半徑的CAD文件，而使用參數(shù)化物體，我們可以在編輯器中通過參數(shù)控制物體形狀，參數(shù)更改會立刻體現(xiàn)在物體建模上，免去了我們只能使用參數(shù)確定的多個文件的麻煩。
設(shè)置系統(tǒng)基本屬性
本文示例的目的是創(chuàng)建一個90°彎曲的矩形丙烯酸樹脂導(dǎo)光管，它通常用于電路板印刷過程中，將LED（發(fā)光二極管）的光線中繼到儀器面板上，并分析當(dāng)彎曲半徑改變時，導(dǎo)光管另一端的輻照度會產(chǎn)生怎樣的變化。我們還將在導(dǎo)光管中創(chuàng)建一個孔，以方便插入裝配結(jié)構(gòu)。
展開 Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中創(chuàng)建多邊形物體
最后，將對背面三角形應(yīng)用面組編號2：
完成每個面的表面組序號設(shè)置后保存文本文件并重新加載該POB物體。我們可以看到表面下拉菜單中包含了三個表面分組：
這樣一來，我們可以單獨對Side Face分組的表面（POB文件中表面分組序號為0的表面）定義任意表面屬性。同樣的，當(dāng)選擇其他表面分組時（例如序號1，前表面），我們可以定義不同的表面屬性。
我們可以通過物體編輯器查看所選表面分組中包含的表面。其中選中的表面將高亮顯示為橙色：
注意事項
在使用多邊形物體時有以下幾點需要特別注意：
當(dāng)使用POB文件表示空間幾何體時，確保POB文件中定義的矩形/三角形表面閉合為一個封閉的體積（也可以使用多邊形物體在非序列編輯器中的額外數(shù)據(jù)“是實體？(Is Volume ?)”來定義封閉的空間幾何體）。
在定義矩形時，頂點的定義順序不能交叉。交叉會導(dǎo)致光線追跡產(chǎn)生錯誤。
多邊形物體中沒有三角形/矩形表面的數(shù)量上限。它是由計算機內(nèi)存的容量決定。其中每個三角形表面大約需要100比特的存儲空間。然而OpticStudio通常會在同一時間保多個透鏡數(shù)據(jù)的副本，因此OpticStudio存儲一個三角形表面的實際空間約為500比特。
在OpticStudio中內(nèi)置有一個示例宏程序可以用來生成不同類型的多邊形物體，且無需定義每個頂點。該宏程序名稱為Polygon.ZPL，它保存在Zemax根目錄下的Macros文件夾中。在使用時，宏程序需要用戶輸入物體的表面半徑（表面不一定為圓形）、表面的邊數(shù)、多邊形物體的長度以及長度的分段數(shù)量。
小結(jié)
在OpticStudio中使用多邊形物體是一種非常靈活的創(chuàng)建用戶自定義物體的方法。通過簡單的ASCII文本文件，您可以定義任意由頂點連成的三角形或矩形所組成的空間幾何體。
展開 
在 ANSYS/Ls-dyna 中實現(xiàn)物體按指定軌跡運動
比如定義物體沿x 方向的位移，只需
將RBUX 改為UX 即可。其他的依此類推。
5、 其他
在 lsdyna 中位移條件是當(dāng)作載荷來處理的。對于施加其他載荷，比如轉(zhuǎn)動、速度、加速度、力和轉(zhuǎn)矩等也可以用類似的辦法添加，對于剛體也是用同樣的方法處理。順便提一句，在 abaqus/explicit 中，同樣可以實現(xiàn)物體按指定軌跡運動，不過在 abaqus/explicit 中位移條件是當(dāng)邊界條件處理的。
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用于精確測量、分析和調(diào)整物體顏色的顏色傳感器-WH3620
色彩傳感器，亦稱顏色識別傳感器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換原理檢測物體顏色并與預(yù)設(shè)參考值對比的輸出設(shè)備。其核心技術(shù)包含分立型光電二極管、光-電壓集成轉(zhuǎn)換器及光-頻率集成轉(zhuǎn)換器三類方案，主要應(yīng)用于工業(yè)自動化檢測、醫(yī)療試劑分析、印刷校準與紡織品生產(chǎn)等領(lǐng)域 。
顏色傳感器是從發(fā)射器發(fā)射光，由接收器檢測檢測物體反射的光的“光電傳感器”的一種。其核心工作原理基于光的吸收、反射與透射特性，結(jié)合光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，將顏色信息轉(zhuǎn)化為可處理的電信號。在色彩調(diào)理應(yīng)用中，顏色傳感器主要用于精確測量、分析和調(diào)整物體的顏色，確保色彩的一致性和準確性。
由工采網(wǎng)代理的WH3620是一款集成了光電二極管、電流放大器、模擬電路與數(shù)字信號處理器的光頻轉(zhuǎn)換器，它能夠同時輸出紅、綠、藍、白及紅外光（RGBW-IR）五個通道的數(shù)據(jù)，具備高精度、低功耗、高動態(tài)范圍等特點，適用于多種光照環(huán)境下的色溫與照度測量，實現(xiàn)對環(huán)境光的全面感知；使設(shè)備不再只是“感知光線強弱”，而是能夠“識別光源類型”、“判斷色溫變化”、“還原真實色彩”。在不同光照條件（如白光LED、CWF、TL84、D65、光源A等）提供精準的LUX照度、CCT色溫及紅外環(huán)境感知能力，為智能設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)光感方案。
I/O引腳配置：
產(chǎn)品特點：
超強兼容性：I2C接口（400kHz）與主流控制器無縫對接，2.4V-3.6V工作電壓范圍。
精準全域感知：覆蓋0Lux至陽光直射場景，70dB動態(tài)范圍+熒光燈抗閃爍技術(shù)
智能中斷優(yōu)化：可編程高低閾值中斷，0.1μA睡眠功耗，喚醒周期自由配置
硬件級擴展力：支持16位ADC分辨率&192倍增益調(diào)節(jié)，內(nèi)置校準與抗熒光閃爍設(shè)計。
工業(yè)級可靠性：-40°C至+85°C溫度范圍，集成ESD防護與電源失效復(fù)位功能。
展開 借助SOLIDWORKS瞬態(tài)熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 產(chǎn)品探索
今天探討一下瞬態(tài)熱力分析，瞬態(tài)熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態(tài)與時間的函數(shù)關(guān)系。例如，熱水瓶設(shè)計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩(wěn)態(tài)），但設(shè)計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數(shù)關(guān)系。
瞬態(tài)熱力分析和穩(wěn)態(tài)熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導(dǎo)率、密度和比熱等。除此之外，瞬態(tài)熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
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展開 借助SOLIDWORKS瞬態(tài)熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 操作視頻
前幾期和大家分享了穩(wěn)態(tài)熱力分析：熱！溫度在物體表面是如何分布的？| 操作視頻，今天探討一下瞬態(tài)熱力分析，瞬態(tài)熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態(tài)與時間的函數(shù)關(guān)系。例如，熱水瓶設(shè)計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩(wěn)態(tài)），但設(shè)計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數(shù)關(guān)系。
瞬態(tài)熱力分析和穩(wěn)態(tài)熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導(dǎo)率、密度和比熱等。除此之外，瞬態(tài)熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
分析完畢后，通過溫度結(jié)果可以查看各個梯段的溫度情況，并可以通過探測獲取溫度變化的曲線等。
其他關(guān)于“用SOLIDWORKS分析溫度變化情況”的詳細介紹詳見如下視頻：
詳細操作過程請查看以下視頻
用SOLIDWORKS分析溫度變化情況
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展開 實體結(jié)構(gòu)的ANSYS分析 附ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析下載
下載地址：ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析
ANSYS結(jié)構(gòu)屈曲分析的理論背景 附ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏下載
ANSYS的特征值屈曲分析基于經(jīng)典穩(wěn)定性理論，用于計算不考慮缺陷的理想結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定臨界屈曲問題。首先進行靜力分析，得到外部載荷{F}作用下的應(yīng)力和應(yīng)力剛度[S]。在靜力有限元平衡方程中計入幾何剛度的影響，即：
將載荷{F}放大倍，幾何剛度[S]隨之放大，對于臨界屈曲情況，位移上施加一個任意的擾動ψ也是可能的平衡狀態(tài)，即有(說明：下面一段由于公式和圖片不便編輯，直接使用電子稿截圖)：
需要注意的是，工程上有實際意義的只是最低階的臨界屈曲荷載。盡管特征值屈曲得到的臨界荷載是偏于不安全的估計，但其失穩(wěn)模式能給設(shè)計人員提供啟發(fā)。由于實際結(jié)構(gòu)是有缺陷的，因此常采用特征值屈曲的失穩(wěn)模式按比例縮小作為結(jié)構(gòu)的初始幾何缺陷，疊加到結(jié)構(gòu)節(jié)點坐標上，考慮材料非線性和大變形，按增量法逐步增加結(jié)構(gòu)荷載，進行非線性靜力分析，直至結(jié)構(gòu)達到結(jié)構(gòu)的屈曲極限承載力。
下載地址：ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏
展開 ANSYS APDL參數(shù)化有限元分析技術(shù) 附有限元分析ANSYS理論與應(yīng)用下載
來源：安世亞太
APDL即ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言（ANSYS Parametric Design Language），它是一種解釋性語言，可以利用參數(shù)創(chuàng)建模型，并自動實現(xiàn)分析任務(wù)。ANSYS的APDL實質(zhì)上是由類似于FORTRAN77的程序設(shè)計語言部分和1000多條ANSYS命令組成的。
圖1 ANSYS命令使用
圖2 ANSYS命令說明
APDL允許復(fù)雜的數(shù)據(jù)輸入，使用戶對任何設(shè)計或分析屬性有控制權(quán)（例如：幾何尺寸、材料、邊界條件和網(wǎng)格密度等），擴展了傳統(tǒng)有限元分析范圍以外的能力，并擴充了更高級運算（包括零件參數(shù)化建模、設(shè)計優(yōu)化等），為用戶控制復(fù)雜計算的過程提供了極大的方便。
從ANSYS命令的功能上講，它們分別對應(yīng)ANSYS分析過程中的建立幾何模型、劃分單元網(wǎng)格、材料定義、施加載荷、定義邊界條件、分析控制、執(zhí)行求解以及后處理計算結(jié)果等指令。利用APDL的程序語言與宏技術(shù)組織管理ANSYS的有限元分析命令，就可以實現(xiàn)參數(shù)化建模、參數(shù)化的網(wǎng)格劃分與控制、參數(shù)化的材料定義、參數(shù)化載荷和邊界條件定義、參數(shù)化的分析控制和求解以及參數(shù)化后處理結(jié)果的顯示，從而實現(xiàn)參數(shù)化有限元分析的全過程。
/post1
*get,sx25,node,25,s,x
!節(jié)點25處X方向應(yīng)力
*get,uz44,node,44,u,z
!節(jié)點44處的Z方向位移
nsort,s,eqv
!通過米塞斯應(yīng)力排序節(jié)點數(shù)據(jù)
*get,smax,sort,,max
!
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ansys流固耦合分析與工程實例 附ANSYS流固耦合分析與工程實例下載
下載地址：ANSYS流固耦合分析與工程實例
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前言
第1章 FLOTRAN流體分析概述
1.1 FLOTRANCFD分析的概念
1.2 FLOTRAN分析類型
1.2.1 層流分析
1.2.2 湍流分析
1.2.3 熱分析
1.2.4 可壓縮流動分析
1.2.5 非牛頓流動分析
1.2.6 多組份傳輸分析
1.2.7 自由表面分析
第2章 FLOTRAN分析的基本原理
2.1 FLOTRAN單元的特點
2.1.1 FLUIDl41單元
2.1.2 FLUIDl42單元
2.2 FLOTRAN單元的局限性
2.3 FLOTRAN分析步驟
2.3.1 確定問題的區(qū)域
2.3.2 確定流體的狀態(tài)
2.3.3 生成有限元網(wǎng)格
2.3.4 施加邊界條件
2.3.5 設(shè)置FLOTRAN分析參數(shù)
2.3.6 求解
2.3.7 檢查結(jié)果
2.4 FLOTRAN單元相關(guān)文件
2.4.1 結(jié)果文件
2.4.2 打印文件
2.4.3 殘差文件
2.4.4 重啟動文件
2.4.5 FLOTRAN重啟動分析（續(xù)算）
2.5 提高收斂性和穩(wěn)定性的常用的工具
2.5.1 松弛系數(shù)
2.5.2 慣性松弛
2.5.3 修正的慣性松弛
2.5.4 人工粘性
2.5.5 速度限制
2.5.6 面積積分階次
2.6 評價FLOTRAN分析
2.7 驗證結(jié)果
第3章 FLOTRAN流體的基本屬性
3.1
展開 Ansys Zemax / Ansys Speos | 如何使用Ansys光學(xué)解決方案設(shè)計和分析 HUD系統(tǒng)
HOA 插件(HOA plugin)
本例使用默認的Ansys插件計算HOA指標。
點擊圖片查看培訓(xùn)詳情
點擊圖片查看培訓(xùn)詳情
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