ansys圓柱陣列的案例
Ansys Workbench 估計圓柱面受力變形后的圓柱度 ￥10
問題：
仿真過程中有時會遇到要求提取圓柱面在受力變形后的圓柱度。若此時圓柱面有剛體偏移等，就無法直接在workbench界面中通過創建圓柱坐標系而讀取圓柱度信息。
解決方案：
通過apdl后處理命令，提取待評估圓柱面的幾何信息和變形信息。利用matlab強大的優化計算功能，評估圓柱面在變形后的圓柱度。
matlab評估圓柱度大致過程為，根據圓柱面節點，確定中心軸線，測量每個節點到中心軸線的距離，獲得最大、最小距離差，即為圓柱度。
? 依據初始圓柱面確定中心點O，作為圓柱面的初始中心點；
? 以中心點O，計算O點到壁面的最小距離點A；
? 參考O、A點篩選合適的點B，要求點B盡可能在圓柱面軸線垂直的法平面附近，且∠BOA近似90°；（要求圓柱面圓周方向大于25個節點，軸向大于20層節點）
? 以O、A、B三個點為平面，提取法向向量，作為圓柱面的初始軸線；
? 根據初始中心點和初始軸線，結合圓柱度定義，構建目標函數；
? 利用matlab的優化極值功能，優化和中心點和軸線方向，使得目標函數獲得極小值。此時中心點和軸線方向即為變形后所有節點的理想圓柱中心線；
操作方法：
首先，需要利用APDL后處理命令，在仿真模型計算后，提取待評估圓柱面的幾何信息和變形信息。
1、 在named Selection中選擇要評估的圓柱面，并命名為cyFace1、cyFace2、cyFace3…等。每個圓柱面單獨命名。
2、 在求解Solution下插入Command命令，將附錄1的APDL命令復制進來。并根據上一步補創建的cyFace數量，在command的屬性欄ARG1內，填寫數值。
3、 求解計算。計算完成后會在對應的目錄文件夾下生產cyFace#.txt文檔。
展開 ANSYS系列高級培訓（成都）：ANSYS陣列系統高級設計和仿真分析10月17日~18日
ANSYS陣列系統高級設計和仿真分析
【2017年10月17-10月18號】
課程介紹：
經過多年的發展和完善，國內陣列天線領域呈現出多元化的發展趨勢，如相控陣雷達天線、汽車與無人機防撞雷達天線、移動通信5G天線等，尤其是近年來，國內工藝水平提高，3mm陣列天線的需求與投入快速增長，陣列天線的設計指標越來越嚴苛，設計空間越來越有限，而功能要求越來越多樣化，對天線設計師來說，無疑面臨著更嚴峻的挑戰
本次培訓主要針對陣列天線的仿真思路與具體設計流程，從各類算法、高效建模技術、陣列仿真與饋電網格、天線布局與優化等，進行相關培訓。并著重介紹HFSS軟件在天線仿真方面的新功能與新技術，HFSS 3D LAYOUT在微帶陣列天線中的高效仿真方法，以提升相關科技工作者的技術水平，普及ANSYS軟件高級功能。因此，ANSYS公司特開辦“陣列系統高級設計與仿真分析高級培訓班”。
培訓合格者發放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 ANSYS | 大型陣列天線仿真技術更新
ANSYS | 大型陣列天線仿真技術更新
Ansys Zemax | 用于數字投影光學中均勻照明的蠅眼陣列
如果我們設置探測器查看器顯示發光強度（即功率作為角度的函數），也可以看到陣列對光的角譜的影響：
點擊圖片查看培訓詳情
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半導體微元和陣列的基于ANSYSWorkbench的熱分析 ￥30
其中的隨溫度變化的內生熱函數，由ANSYS的function功能實現，再workbench中添加command命令。
具體的見附件文檔描述。
模型文件為ansys workbench19.0建模仿真分析。
微元和陣列熱分析.docx
ANSYS陣列系統高級設計和仿真分析培訓
ANSYS陣列系統高級設計和仿真分析，時間：6月20日--21日，培訓地點：北京，費用和詳細報名地址：http://www.ansys.com/zh-CN/About-ANSYS/events/cn-17-06-20-bj-seminar
如何用Ansys HFSS搞定5G陣列天線設計（一）
第2步：將天線單元代入天線陣列
有了天線單元后，工程師就可將其代入一個周期陣列中。把單元代入一系列復制設計中，有助于提高增益。
在第一步中，天線單元是自行評估的。現在可使用無限大天線陣列的周期單元重復評估這一過程。
很容易理解，陣列內其它天線的距離會影響增益、回波損耗、旁瓣回波及波束控制等特性。當然，也可通過調整天線方位來優化這些特性。
選定最佳陣列方位后，可通過定義陣因子，將無限大陣列改為理想化的有限大陣列。
本例中仿真了一個16x16的正方形天線陣列。
來源于：ANSYS官網
展開 如何用Ansys HFSS搞定5G陣列天線設計（二）
這些角度將用于定位球坐標系內的陣列天線。
該計算器可在第3步創建的網格的基礎上，確定陣列中的天線和波束具體掃描角度之間的關系。
第5步：設計天線陣列饋電網絡
下一步是設計陣列的饋電網絡。
首先需要確定目標相位關系與幅度，然后在HFSS內設計和迭代饋電網絡，直至達標為止。
在迭代設計陣列的饋電電路時，可以預估每次迭代會給幅度和相位關系造成怎樣的影響。
完成每個陣列的布線并優化設置后，即可開始將其所有設計連接在一個完整的仿真工程中。
來源于：ANSYS官網
Ansys Zemax｜用于數字投影光學中均勻照明的蠅眼陣列
具有這種能力的設備之一就是一對蠅眼光積分器陣列。在本文中，我們將研究這些設備及其最佳設置。
什么是蠅眼陣列？
蠅眼陣列是由許多單個光學元件組裝成單獨的二維陣列光學元件，它用于將像面上非均勻的空間光線分布轉換為均勻的輻照度分布。使用蠅眼陣列的數字投影系統通常與含有能夠提供半準直入射光的拋物面反射器的大燈組件一起使用。目前，它們主要應用于LCD數字投影機燈光引擎中，對空間光調制器照明平面進行均勻照明。
上圖為蠅眼陣列（此照片由In Vision提供，網址為：www.in-vision.at)。陣列中的每個光學元件可以是正方形或長方形的，每個光學元件的表面可以是球面或是有一定變形的（在垂直和水平方向上的光焦度不同）。光焦度通常只在陣列的一個表面上，第二個表面通常是平面的。
在OpticStudio中建模這種設置的最簡單方法之一是使用陣列物體(array object)。提供的示例，選擇了透鏡陣列1(Lenslet Array 1)物體，它由矩形體陣列組成，每個矩形體的前表面為平面，后表面為用戶自定義數目的重復曲面。后表面可以是平面、球面、圓錐面、多項式非球面或環形表面。這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優化具有了極大的靈活性。下圖顯示了透鏡陣列1物體，它是由7 x 5個矩形透鏡組成的透鏡陣列，每個矩形透鏡都可以看作一個球面透鏡的矩形區域。
其它可以用于該應用程序的物體包括透鏡陣列2物體和六邊形透鏡陣列(Hexagonal Lenslet Array)物體。
展開 【Ansys線上直播回看】陣列天線仿真技術挑戰與突破性技術更新
『點擊觀看直播回放』
天線是移動通信系統的重要組成部分，尤其進入5G時代，天線技術也日趨復雜，而大規模陣列天線是其關鍵技術之一，HFSS作為天線設計的黃金工具，在業界一直廣受推崇。從有限大陣列技術問世以來，HFSS在陣列天線求解方面屢次突破，在2020 R1版本中利用業界獨有的“非匹配網格技術”實現了非規則陣列天線的快速求解，從而快速高效的設計和仿真各類復雜陣列天線問題。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
▼▼▼2020 Ansys網絡研討會有獎反饋
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展開 【ANSYS官方干貨】5G仿真·非規則陣列天線仿真新突破
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺！
本期研討會：《陣列仿真的新突破：非規則陣列仿真新方法》將于10月15日 20:00-21:00舉辦。
ANSYS官方高級工程師、5G專題『金牌講師』張旭主講！
掃碼免費報名
張旭老師在9月發布了5G仿真解決方案之相控陣仿真技術詳解 （可聯系微信客服：jishulink555 獲取），主要介紹了相控陣的仿真方法及各種方法的特點，其中就提到了有限大陣仿真方法 (Finite Array Domain Decomposition Method)。本文將介紹HFSS最新發布2019R3版本中新一代的有限大陣方法—基于3D 組件的有限大陣。
陣列天線的應用趨勢
陣列規模越來越大
5G通信中的關鍵技術之一Massive MIMO技術，就是通過增加基站天線集成的單元數目（64個、128個或者更多），從而實現增加信道容量。
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Ansys | 環肋圓柱體的非線性屈曲分析
圓柱柱體的變形形狀如圖4所示。最大穩定化能量隨時間的值為1.9×1041.9×104mJ，僅占最大應變能6.1×1056.1×105 mJ的2.9%。反力-時間曲線（圖 5）顯示了峰值力的大小，該峰值對應于屈曲載荷。
圖 4. 圓柱柱體的屈曲形狀
圖 5. 反力-時間曲線
總結
本模擬通過圓柱柱體局部屈曲分析，說明了如何向初始幾何引入缺陷。這種缺陷量對于使模型在數值上發生屈曲是必要的。使用非線性穩定化是為了在屈曲點處實現收斂。
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平行圓柱體的赫茲接觸計算與ANSYS實現
接觸理論指出：接觸表面上所承受的壓應力是處處不同的，其分部呈半橢圓柱形。初始接觸線處壓應力最大，以此最大壓應力代表兩零件間接觸受力后的應力。
赫茲公式也是基于一定的假設，其作出的假設如下：
用a表示接觸區的有效尺寸，用ρ表示曲率半徑，用R表示每個物體的有效半徑，用l表示物體橫向和深度兩方面的有效尺寸，則赫茲理論中做出的假設可以簡單表述成：
1. 表面都是連續的，并且是非協調的：a〈〈 ρ；
2. 接觸尺寸遠小于接觸物體尺寸；
3. 小應變；
4. 每個接觸物體都是線彈性的，服從胡克定律；
5. 接觸物體間摩擦力為0。
為了對赫茲公式的計算結果和ANSYS的計算結果進行對比，我們選擇以兩橫截面直徑為100mm、b為100mm，
泊松比為0.3、彈性模量為200Gpa的
長圓柱體為例，假設外載F=20kN，分別基于
赫茲公式和
ANSYS軟件計算一下接觸面面半寬和最大接觸應力：
一、基于赫茲公式的計算：
為了計算方便，此處筆者將赫茲公式編制成了一個簡單的Python小程序，代碼及計算結果如下：
根據計算結果我們發現，該問題中兩物體的接觸面半寬為0.2407mm，遠小于接觸物體的結構尺寸，因此
符合赫茲公式的假設。
二、基于ANSYS軟件的計算：
使用ANSYS求解該問題時，我們從以下幾個方面入手：
1. 確定分析類型：根據例題所示結構，確定分析類型為
靜力學分析；
2. 確定單元類型：
兩長圓柱體的分析計算，為了降低計算量，可使用1/4的平面應變模型計算（具體選用規則請看本公眾號
《ANSYS與材料力學之軸向拉伸和壓縮（二）》
）。
展開 利用 ANSYS Workbench 模擬高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動
本案例模擬三個熱源在圓柱表面移動，三個熱源相差120度，螺旋移動，并且到端部后自動往復，主要是采用激光加熱一個圓柱的案例
一、ANSYS Workbench 與 APDL 基礎
ANSYS Workbench 是一款功能強大的工程仿真平臺，它提供了直觀的圖形用戶界面（GUI），使用戶能夠方便地進行建模、分析和后處理等操作。而 APDL（ANSYS Parametric Design Language）則是一種基于命令流的編程語言，具有更高的靈活性和定制性。
兩者在很多方面存在區別。Workbench 側重于可視化操作，對于初學者較為友好，能夠通過拖拽等方式快速搭建分析流程。APDL 則需要用戶熟悉命令語句和語法規則，但可以實現復雜的參數化建模和自動化分析。APDL 的主要優勢在于可以通過編程實現重復操作的自動化，能夠對模型進行參數化控制，從而快速進行設計優化和敏感性分析。
ANSYS Workbench 和 APDL 各有其特點和優勢，用戶可以根據具體的需求和使用場景選擇合適的工具來進行工程仿真分析。
二、圓柱表面螺旋線的數學模型
圓柱表面螺旋線可以通過以下參數方程來表示：
X=Rcos(t）
Y=Rsin(t）
Z=v(t）
在實際應用中，圓柱表面螺旋線有著廣泛的用途。例如，在機械制造中，螺旋狀的零件如彈簧的設計就會用到圓柱表面螺旋線的數學模型。通過精確控制參數，可以設計出符合特定性能要求的彈簧。
三、高斯熱源的原理與特點
工作原理
高斯熱源是一種在熱分析中常用的熱源模型，其工作原理基于高斯分布函數。
展開 ANSYS命令流——圓柱殼靜強度分析 ￥2
圓柱殼半徑
L=20000 !艙段長度
t=30 !殼板厚度
