ansys立方體映射網(wǎng)格
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys立方體映射網(wǎng)格的視頻教程
立方體球形缺角HyperMesh六面體網(wǎng)格劃分
知識(shí)點(diǎn)： 1、Node的創(chuàng)建； 2、Surface的創(chuàng)建； 3、Solid的創(chuàng)建； 4、SolidEdit-boolean、trim with plane/surf的使用； 5、面網(wǎng)格的創(chuàng)建； 6、SolidMap映射網(wǎng)格的劃分； 7、檢查節(jié)點(diǎn)連續(xù)性，利用faces面板進(jìn)行equivalence。 注：交流技巧
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abaqus腳本插件106-六面體網(wǎng)格連續(xù)過(guò)渡-立方體（2025-10-23）
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ansys經(jīng)典版正方體一角減去圓球的映射網(wǎng)格
搜集的網(wǎng)格劃分小視頻，分享給大家，有需要的朋友請(qǐng)觀(guān)看。
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ansys立方體映射網(wǎng)格的實(shí)例教程
對(duì)于一個(gè)立方體用球減去一個(gè)角和球的映射網(wǎng)格方法，
模型如下：
畫(huà)分好的六面體網(wǎng)格
收費(fèi)內(nèi)容是建模命令流。
圖 10：主鏡固定系統(tǒng)
實(shí)施這個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)變更后，我們可以在 Ansys Mechanical 中重新運(yùn)行 FEA 分析，并將新的 FEA 數(shù)據(jù)集導(dǎo)入 OpticStudio。導(dǎo)入新數(shù)據(jù)集后，我們可以在擬合評(píng)估工具中觀(guān)察到次鏡上荷載分布的變化。在圖 11 中，次鏡上的負(fù)載分布現(xiàn)在相對(duì)于主鏡的方向相同。
圖 11：FEA 數(shù)據(jù)擬合到次鏡（機(jī)械設(shè)計(jì)更新后）
另一種集思廣益改進(jìn)光機(jī)設(shè)計(jì)的方法是研究 Ansys Mechanical 創(chuàng)建的網(wǎng)格。此網(wǎng)格網(wǎng)格是在運(yùn)行 FEA 分析之前創(chuàng)建的。在下圖（圖12）的底部圖像中，其中一個(gè)計(jì)量桿在主鏡固定器的整個(gè)長(zhǎng)度上完全封閉。這可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)組件的連接過(guò)度受限。
圖12：Ansys Mechanical 中主鏡固定器上的力學(xué)形變網(wǎng)格視圖
為了解決這個(gè)問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了更新，使得該計(jì)量桿僅由反射鏡固定器完全封閉較短的距離。通過(guò)在主鏡固定器上雕刻出一些材料，將計(jì)量桿周?chē)目渍{(diào)整為與其他三個(gè)計(jì)量桿的孔相同的厚度。在圖 10 中可以觀(guān)察到此更新，其中用紅色箭頭表示。
結(jié)論
通過(guò)利用 Ansys Zemax 軟件套件，我們演示了如何采用 3U 立方體衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)，并將其帶入設(shè)計(jì)過(guò)程的幾個(gè)階段。使用此集成工具集，可以使用 OpticStudio 創(chuàng)建光學(xué)設(shè)計(jì)，并輕松導(dǎo)出到 OpticsBuilder，以創(chuàng)建光機(jī)結(jié)構(gòu)。然后，可以將完整的光機(jī)設(shè)計(jì)從 OpticsBuilder 導(dǎo)出到 FEA 軟件中進(jìn)行有限元分析。借助 OpticStudio 的 STAR 模塊，現(xiàn)在可以毫不費(fèi)力地將結(jié)構(gòu)和熱數(shù)據(jù)從 FEA 軟件導(dǎo)入 OpticStudio，以分析系統(tǒng)性能。
展開(kāi) 這種方式由 Ansys Mechanical 中的 3 個(gè) “No Separation” 連接表示，而不需要對(duì)彈簧螺栓單獨(dú)建模。
圖 3：“No Separation” 連接
反射鏡固定裝置與四個(gè)殷鋼計(jì)量桿相連。殷鋼計(jì)量桿固定在結(jié)構(gòu)兩端的立方體衛(wèi)星框架中，并允許裝置滑動(dòng)：
圖 4：殷鋼桿
框架本身通過(guò)粘合連接：
圖5：粘合連接
在定義機(jī)械連接方式后，現(xiàn)在可以稍微調(diào)整 Ansys 創(chuàng)建的網(wǎng)格，以滿(mǎn)足我們的仿真需求，因?yàn)槟J(rèn)網(wǎng)格設(shè)置可能在某些區(qū)域的質(zhì)量不佳，我們需要對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)調(diào)整。調(diào)整兩個(gè)反射鏡的網(wǎng)格尺寸，使每個(gè)像面至少達(dá)到 10000 個(gè)節(jié)點(diǎn)。這樣才能在 OpticStudio STAR 模塊中獲得良好的擬合質(zhì)量。下圖展示了用于光機(jī)結(jié)構(gòu)和反射鏡的最終網(wǎng)格。
圖6：Ansys Mechanical 中的網(wǎng)格
圖7：次級(jí)反射鏡網(wǎng)格
載荷與邊界條件
對(duì)于此設(shè)計(jì)，唯一存在的載荷是一種熱條件，它導(dǎo)致了元件根據(jù)其熱膨脹系數(shù) (TCE) 膨脹，并且選擇離散溫度條件來(lái)近似模擬立方體衛(wèi)星在近地軌道運(yùn)行期間將經(jīng)歷的工作溫度范圍。假設(shè)立方體衛(wèi)星的輻射控制系統(tǒng)將使光學(xué)器件免受溫度大幅波動(dòng)的影響，那么這將光學(xué)器件的工作溫度范圍將會(huì)限制在 15°C ± 3°C 范圍內(nèi)。
假設(shè)在 OpticStudio 中建立的名義設(shè)計(jì)是在 21°C 室溫環(huán)境中建立的，這是定義幾何結(jié)構(gòu)通常的參考溫度。
在 Ansys Mechanical 中實(shí)施模擬的溫度如下：
圖8：溫度定義
在結(jié)構(gòu)分析中，裝配體需要保持固定。對(duì)于光學(xué)分析來(lái)說(shuō)，使用弱彈簧將導(dǎo)致模擬不夠精確。
展開(kāi) 立方體衛(wèi)星光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
首先，我們?cè)O(shè)計(jì)立方體衛(wèi)星的外部框架，為滿(mǎn)足3U設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸約束，其中2U的空間用于光學(xué)設(shè)計(jì)和光機(jī)結(jié)構(gòu)，最后1U的空間分配給電子設(shè)備和探測(cè)器。
為了設(shè)計(jì)立方體衛(wèi)星的外部框架，這里采用了加州理工大學(xué)創(chuàng)建的規(guī)格圖作為參考。
圖5：3U立方體衛(wèi)星的外部框架規(guī)格2
以此規(guī)格圖為參考，在 CREO Parametric 軟件中繪制3U立方體衛(wèi)星的外部結(jié)構(gòu)。下圖顯示的是不包含任何光學(xué)元件的外部框架。
圖6：3U立方體衛(wèi)星的外部框
開(kāi)發(fā)外部框架后，ZBD 文件被放置在結(jié)構(gòu)中。然后創(chuàng)建光機(jī)結(jié)構(gòu)以固定光學(xué)元件并將它們與外部框架結(jié)合。綜合考慮上述提到的注意事項(xiàng)，設(shè)計(jì)了如下的3U立方體衛(wèi)星的光機(jī)結(jié)構(gòu)。
圖7：立方體衛(wèi)星光機(jī)設(shè)計(jì)
主框架（上圖中的C和B）由碳纖維（C）和36根銦鋼棒（B）的組合制成，以防止整個(gè)系統(tǒng)膨脹。為了補(bǔ)償反射鏡在不同溫度下的膨脹，光學(xué)元件用彈簧螺栓（D）固定。為了防止光束剪切，副鏡使用角鋼結(jié)構(gòu)（A）固定。光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，可以使用 OpticsBuilder 仿真工具直接在 CREO Parametric 中測(cè)試這些組件對(duì)光學(xué)性能的影響。對(duì)于圖8所示的最終仿真，整個(gè)模型被保護(hù)層包裹。
通過(guò)運(yùn)行仿真，我們可以看到所有設(shè)計(jì)指標(biāo)都已滿(mǎn)足。在 OpticsBuilder 中完成光機(jī)結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)后，現(xiàn)在可以完全建好的系統(tǒng)導(dǎo)出到有限元分析（FEA）軟件中。FEA 軟件可用于生成兩個(gè)反射鏡的結(jié)構(gòu)形變數(shù)據(jù)集。最后，這些數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出到 OpticStudio 的STAR模塊進(jìn)行進(jìn)一步分析。
圖8：最終光機(jī)模型的仿真
結(jié)論
在本文中，我們介紹了立方體衛(wèi)星在導(dǎo)入非序列模式后如何驗(yàn)證其光學(xué)性能。
展開(kāi) 在航空航天工業(yè)領(lǐng)域中，立方體衛(wèi)星（CubeSats）已然是一種低成本、易制造的航天光學(xué)系統(tǒng)的解決方案。通過(guò)制造一組更小、更實(shí)惠的系統(tǒng)，使得為航天產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)線(xiàn)方法成為可能。
立方體衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)的制造商們需要一個(gè)準(zhǔn)確并可靠的方法來(lái)開(kāi)發(fā)光學(xué)設(shè)計(jì)和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行光機(jī)械封裝，以及對(duì)系統(tǒng)在軌時(shí)的結(jié)構(gòu)和熱影響進(jìn)行建模分析。本系列文章將利用 Ansys Zemax 和 Ansys 其它軟件，對(duì)立方體衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行高階開(kāi)發(fā)。我們將介紹一個(gè)集成的軟件工具包是如何精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)和分析工作流程的。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
簡(jiǎn)介
幾十年來(lái)，光學(xué)系統(tǒng)已被開(kāi)發(fā)用于低、中、高地球軌道運(yùn)行。對(duì)于許多光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，封裝的外形約束和源于這種約束的光機(jī)設(shè)計(jì)都是經(jīng)過(guò)逐個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證得到的。立方體衛(wèi)星是一類(lèi)輕型納米衛(wèi)星，可以容納從激光通信到地球成像等應(yīng)用領(lǐng)域的光學(xué)系統(tǒng)，其獨(dú)特之處在于，它們采用了標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸和外形約束。
在本系列文章中，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)立方體衛(wèi)星光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)參考的論文是 Optical Design of a Reflecting Telescope for CubeSat1。
這是本系列文章的第一部分，我們將解釋立方體衛(wèi)星外形約束的標(biāo)準(zhǔn)，并介紹在 OpticStudio 的序列模式下構(gòu)建立方體衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)的背景細(xì)節(jié)。
立方體衛(wèi)星設(shè)計(jì)背景
立方體衛(wèi)星的外形約束標(biāo)準(zhǔn)最初是由加州理工大學(xué)（California Polytechnic State University）和斯坦福大學(xué)（Stanford University）的空間系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室（SSDL）2合作提出的。
標(biāo)準(zhǔn)立方體衛(wèi)星系統(tǒng)的構(gòu)建模塊是1U，即 “一個(gè)單位”，是尺寸為10x10x10cm的立方體。
展開(kāi) 
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ansys立方體映射網(wǎng)格的最新內(nèi)容
本文原刊登于A(yíng)nsys Blog：《From Concept to CubeSat Part 2: Using Ansys Zemax OpticsBuilder to Generate CubeSat Opto-Mechanics》
作者：Kerry Herbert | Ansys產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理
編輯整理：胡皓勝 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
本文原刊登于A(yíng)nsys Blog：《From Concept to CubeSat, Part 1: Using Ansys Zemax Software to Develop a CubeSat System》
作者：Kerry Herbert | Ansys產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理
編輯整理：胡皓勝 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
簡(jiǎn)介
此篇文章為本系列的第4部分，我們將介紹如何將 Ansys Mechanical 的 FEA 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 STAR 模塊，并將這些數(shù)據(jù)用作 STOP（結(jié)構(gòu)、熱、光學(xué)性能）分析。我們將分析FEA數(shù)據(jù)對(duì)光學(xué)性能的影響，并得出用于修改標(biāo)稱(chēng)立方體衛(wèi)星設(shè)計(jì)的見(jiàn)解。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
使用 STAR 模塊進(jìn)行 STOP 分析
現(xiàn)已在光學(xué)器件工作范圍內(nèi)的三個(gè)溫度（12
簡(jiǎn)介
此篇文章為本系列的第 3 部分，我們將介紹如何把光機(jī)械結(jié)構(gòu)模型從 OpticsBuilder 導(dǎo)出到 Ansys SpaceClaim。然后，我們將演示如何在 Ansys Mechanical 中為有限元分析 (Finite Element Analysis) 準(zhǔn)備模型，并分析生成的 FEA 結(jié)果。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
在 Ansys Mechanical 中為
簡(jiǎn)介
此篇文章為本系列的第2部分，我們將光學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換至非序列模式，并演示將光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)入 OpticsBuilder 的過(guò)程。然后，我們將演示如何使用 OpticsBuilder 來(lái)建立方體衛(wèi)星的光機(jī)結(jié)構(gòu)，并討論在考慮立方體衛(wèi)星外形尺寸約束的條件下如何安裝光學(xué)器件。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
使用非序列模式為 OpticsBuilder 做準(zhǔn)備
許多光學(xué)系統(tǒng)可以直接從
在航空航天工業(yè)領(lǐng)域中，立方體衛(wèi)星（CubeSats）已然是一種低成本、易制造的航天光學(xué)系統(tǒng)的解決方案。通過(guò)制造一組更小、更實(shí)惠的系統(tǒng)，使得為航天產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)線(xiàn)方法成為可能。
立方體衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)的制造商們需要一個(gè)準(zhǔn)確并可靠的方法來(lái)開(kāi)發(fā)光學(xué)設(shè)計(jì)和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行光機(jī)械封裝，以及對(duì)系統(tǒng)在軌時(shí)的結(jié)構(gòu)和熱影響進(jìn)行建模分析。本系列文章將利用 Ansys Zemax 和 Ansys 其它軟件，對(duì)立方體衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行高階開(kāi)發(fā)
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ICEMCFD——專(zhuān)業(yè)的CAE前處理軟件 作為專(zhuān)業(yè)的前處理軟件ICEMCFD為所有世界流行的CAE軟件提供高效可靠的分析模型。它擁有強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)、網(wǎng)格編輯技術(shù)以及廣泛的求解器支持能力。同時(shí)作為ANSYS家族的一款專(zhuān)業(yè)分析環(huán)境,還可以集成于A(yíng)NSYS Workbench平臺(tái), 獲得Workbench的所有優(yōu)勢(shì)。
ANSYS_ICEMCFD_11_
ICEMCFD——專(zhuān)業(yè)的CAE前處理軟件 作為專(zhuān)業(yè)的前處理軟件ICEMCFD為所有世界流行的CAE軟件提供高效可靠的分析模型。它擁有強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)、網(wǎng)格編輯技術(shù)以及廣泛的求解器支持能力。同時(shí)作為ANSYS家族的一款專(zhuān)業(yè)分析環(huán)境,還可以集成于A(yíng)NSYS Workbench平臺(tái), 獲得Workbench的所有優(yōu)勢(shì)。
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