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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-08

ansys 面自由劃分的實例教程
實際案例-TrueFreeForm 面網格優化
設置
在這個范例中,我們利用將以一個具有自由曲面楔形棱鏡的頭戴式透視顯示器(optical see-through head mounted display)進行設計,此光學系統參考了Gao C. 和Hua H.的專利(EP3270194A1)。顯示器中的NIR(近紅外光)人眼追跡系統包含了三個相同的光學表面,和一個用于聚焦的楔形單透鏡。一開始,我們以擴展多項式(extended polynomial)的方式在OpticStudio中建立三個面。由于TrueFreeForm面也能支持擴展多項式函數,所以可以此作為設計的起點。接著,我們將進行微顯示器的優化和人眼追跡系統的嵌入。在這些過程中,我們還不會對參數式自由曲面的光學表面進行校正。
注意,為了簡化設計我們忽略了光學系統中的透視(see-through)結構,并且只以單一波長的入射光進行優化。
此外,一開始的光學表面優化是以顯示器系統的成像為目標,而忽略了人眼追跡系統的表現。因此在優化結果的呈現上,F/3 NIR光學系統會有不錯的影像質量,但NIR人眼追跡系統則不然。我們可以在下方的MTF圖中看到以完整FOV取樣的結果,以及NIR人眼追跡系統中所有視場的像散。后者的平均像散約為1.4個波,并在整個FOV具有1.42個波的RMS平均波前誤差。
為了得到各系統較平衡的結果,我們可以重新對三個自由曲面進行優化。但要注意的是,任何增進NIR人眼追跡系統影像質量的改變,都將對顯示器系統的成像造成負面的影響。此時,改以TrueFreeForm面進行設計便成了一個更好的選項。如果用戶想在不犧牲顯示器成像質量的情況下改善人眼追跡系統,可以由S3 (即棱鏡最上方的面)的子孔徑優化著手。
展開 01 在DM中導入mixingelbow(2D)
02 進入meshing,設置如下
generate mesh,劃分網格
mixingelbow.7z

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ansys 面自由劃分的最新內容
在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統。定義形狀記憶合金的材料屬性(表 1)。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對稱性,僅創建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對幾何體進行網格劃分。
圖 1.
圖 1 阻尼器幾何模型示意圖
4、模型設置:在頂面添加一個 30kg 的點質量。創建一個遠程點,剛性約束頂面的運動。使用 “多區域” 網格劃分方法對各部件劃分網格。
5、分析設置與邊界條件:固定阻尼器底面,對遠程點施加 20000N 的水平力。假設工作載荷頻率在 1000Hz 至 1250Hz 之間,將響應頻率設置為 500Hz 至 1500Hz,并添加 0.02 的阻尼系數。
打開 Ansys Workbench,創建一個"靜力結構"分析。檢查單位設置。
2. 導入幾何模型(圖1)。大的綠色圓柱體截面積為 314 平方毫米,小的綠色圓柱體截面積為 0.78 平方毫米。因此,當 1 牛頓的力作用在小圓柱體上時,大圓柱體應產生 402.6 牛頓的反作用力。
(圖1:液壓千斤頂的幾何模型)
3. 定義接觸并對部件進行網格劃分。
劃分網格。 使用六面體主導網格方法對整個部件進行網格劃分,設置全局網格尺寸為 3 mm。為內表面創建命名選擇,用于后續生成靜水壓流體單元。使用剖切視圖有助于選擇內表面。
4. 施加邊界條件并定義分析類型。 開啟大變形,并定義若干子步。固定底面,在頂面施加 600 N 的壓力載荷。插入命令片段以創建靜水壓流體單元。這些單元的行為由理想氣體定律控制。
邊界條件參照ASTM標準設置,即在 125 mm × 75 mm 矩形框內支撐試件,僅約束面內平移自由度,不約束法向。插件的邊界建模即復現了這一試驗構型。
科普時刻 | 什么是跌落測試?18天前
使用Ansys LS-DYNA對電子產品外殼進行跌落測試仿真,展示了其撞擊剛性地板時的變形
使用仿真進行虛擬跌落測試時,工程師應考慮以下最佳實踐:
在可能的情況下,使用六面體(hex)單元創建高質量、精確的網格,確保厚度方向上分布有足夠的單元,并在需要時使用高階單元。相對均勻的單元尺寸也是關鍵。Ansys產品中有各種網格劃分工具可以幫助完成此過程。
03 方法與 COMSOL 的對比分析
維度
COMSOL 案例方法
本教程 Ansys 方法
備注
核心邏輯
全局方程(未知力F作為自由度,強制位移=2cm)
位移約束
雙擊Geometry進入 SpaceClaim 檢查模型完整性后退出
步驟 3:定義材料
雙擊Engineering Data
確認已有 Aluminum(或手動添加)
關閉材料界面
步驟 4:進入 Mechanical 界面
雙擊Model進入分析環境
步驟 5:網格劃分
點擊Mesh
在屬性中設置:
在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統。定義形狀記憶合金的材料屬性(表 1)。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對稱性,僅創建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對幾何體進行網格劃分。
圖 1.
這里不考慮電池板表面的自由對流,僅研究輻射效應。
目標
觀察由于一個發熱物體的輻射作用,太陽能電池板上的熱流密度和溫度分布。
步驟
1. 打開 Ansys Workbench,創建一個穩態熱分析系統(Steady State Thermal Analysis system)。
2. 定義材料屬性。大多數太陽能電池板由硅制成,此處僅作演示使用硅材料。