光柵結構參數耦合仿真的案例
光 · 學堂 | 基于VirtualLab Fusion的微結構仿真設計與加工技術（光柵、超表面、蛾眼結構的仿真與加工技術）2026/5/19-5/20
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
微結構元件作為現代光學系統的核心組成部分，應用廣泛，其設計精度與加工質量直接影響器件性能。本課程借助光之數字模型平臺VirtualLab Fusion，結合多種仿真算法，開展各類微結構的仿真設計與性能優化教學。
課程涵蓋衍射光學元件、光柵、超表面等多種微結構類型，包括蛾眼減反射表面、偏振無關光柵、超構透鏡等，涉及結構建模、參數優化、性能驗證等核心環節，無需深厚軟件基礎即可參與學習。
本課程講解VirtualLab Fusion在微結構仿真中的應用方法，為微結構加工提供可靠的仿真支撐與理論依據。加工方面主要介紹微納加工工藝選型、加工參數把控及質量檢測等內容，呈現微結構從仿真設計到實際加工的完整技術思路。
展開 雙層石墨烯/砷化鎵的等離子體共振光柵結構光電探測器數值仿真 ￥500
<p>本案例設計了一雙層石墨烯/砷化鎵光柵結構，基于COMSOL軟件的半導體及相關模塊，模擬了石墨烯和砷化鎵之間的載流子分離和轉移異質結區域產生的電磁場分布，如圖1所示，并進一步分析得到不同波長下的吸收率曲線，如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202206/imgs/80019830f9304a1799118885f068db17.gif" alt="Untitled.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 電磁場仿真結果</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202206/imgs/47ce638fc01b4bf3972ae6a3aec043ea.png" alt="Untitled2.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖2 吸收率隨波長變化曲線</strong></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流合作</p><p><br></p><p><br></p>
展開 軌道電磁炮技術的多場耦合仿真----電熱 結構 溫度耦合
位移和時間的關系
4.電熱、結構和溫度耦合仿真
根據前面的結果可以獲取電磁炮彈的受力以及移動位移和時間的關系，這些數據都是運動相關的結果，那么根據發熱原理，可以知道溫度的仿真需要考慮電流的焦耳熱、摩擦熱、電弧高溫熱、高溫物體熱傳導。這些結果在仿真分析中，我們采用直接耦合的方法來完成，即電熱結構耦合場分析.為了展示動態效果，本次分析采用瞬態分析，查看運動和溫升的過程.
4.1分析模型
仿真模型采用2D模型，并且由于上下對稱采用一半的模型來分析，簡化分析過程和計算時間，模型如圖所示
2D仿真模型
模型網格劃分-對稱顯示
4.2分析單元及材料
在ANSYS中可以完成電熱結構耦合的分析三維的為226單元，二維的分析采用223單元.
材料設定為銅導體，設置材料相應的密度，彈性模量、電阻率、熱傳導系數、比熱容等與電、熱、結構分析相關的物理屬性。
4.3邊界條件的設定
本次瞬態仿真分析考慮的因素較多，因此從以下幾個方面來考慮仿真設置。
（1）材料按照實際情況給定不同的物體。
（2）炮彈和導軌的接觸需要修改相關接觸單元的關鍵字，更改為考慮摩擦，設置摩擦系數0.3；考慮電流的傳導，更改關鍵字考慮電流傳遞；考慮熱量的傳遞，更改接觸關鍵字設置相應的熱阻或完好接觸來傳遞熱量。
展開 ANSYS雙向耦合磁吸結構仿真案例
磁吸結構的設計挑戰
什么是磁吸結構
-使用永磁體之間的磁力進行關閉、密封或定位的結構
-廣泛應用于消費電子、家電、工業及汽車等領域，其中消費電子領域包括但不限于筆記本電腦、平板電腦、手機、磁吸鍵盤、觸控筆、智能保護套等
-典型的磁吸結構應用為：消費電子產品中的定位器、連接器、傳感設備等
磁吸結構設計挑戰
-磁吸閉鎖時，過大的磁力會損壞外殼、連接器等結構
-用戶體驗是重要的設計目標(用戶可以輕易地將物體磁吸合并分離)
-難以對磁鐵間的作用力進行建模，以及確定物體間的沖擊力
ANSYS Motion如何提供助力
-滿足指定應用場景的磁力設計
-在滿足磁力的要求下，減少尺寸和降低成本
-預測移動軌跡、閉合速度和沖擊力
-預測沖擊后的機械應力
Motion與Maxwell雙向耦合工作流簡介
2022R2新功能：Motion和Maxwell最新仿真流程
-全自由度的Ansys Motion與Maxwell聯合仿真
-自動生成Maxwell模型
? 自動創建模型
? 自動創建求解域
? 自動分配材料（永磁體需用戶定義）
? 自動開啟物體干涉設置
? 自動創建坐標系
? 自動創建力和力矩
? 自動創建后處理（report和field plot）
? 自動創建求解設置
-用戶可以調整Maxwell中的設置
? 材料屬性以及磁化方向
? 網格設置以及求解設置
-在每個Motion求解時間步中，Maxwell中的物體會根據Motion傳遞的數據進行移動和旋轉。
展開 
結構磁-力耦合數值仿真 ￥1500
本案例模擬了一軟質錐形腔體結構，在受到設計的磁場力的作用下發生收縮變形的過程，模擬結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
基于PERA SIM的泵蓋熱結構耦合仿真分析
摘要：本文基于PERA SIM Mechanical通用結構仿真軟件建立了泵蓋熱結構耦合仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分四面體網格、賦予模型不同的材料參數、施加邊界條件和載荷過程，以及分析求解設置，最終得到泵蓋熱變形與熱應力的分析結果，對泵蓋的結構強度設計提供指導建議。
關鍵詞：泵蓋；熱結構耦合；熱變形；熱應力
點擊下方視頻，查看精彩案例演示
1.引言
通過熱結構耦合仿真分析，可以深入理解泵蓋在高溫環境下由于熱膨脹和收縮而產生的熱應力。這些熱應力可能導致泵蓋結構變形、疲勞甚至失效。同時預測泵蓋結構熱變形，對于確保泵蓋與其他部件的配合精度和密封性能至關重要。此外，根據仿真分析的結果，可以對泵蓋的結構設計進行優化，例如增加筋板、改變壁厚或材料配置等，以提高其抗熱應力和抗變形能力。
本文基于PERA SIM Mechanical仿真分析軟件建立了泵蓋熱結構耦合仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分四面體網格、賦予泵蓋材料參數、施加溫度和靜力載荷與邊界條件，以及設置熱結構耦合仿真分析參數，最終得到泵蓋熱變形與熱應力分析結果。分析得到的熱變形結果和熱應力結果，對泵蓋的結構優化設計、壽命評估、密封性能都具有一定的指導意義。
2.問題描述
本文研究對象為泵蓋，主要用于工程機械中需要密閉的箱體結構中，實現傳遞載荷、提供支撐以及保護箱體內部零部件的作用。在使用過程中，利用密封圈和螺栓進行密封和連接裝配。
3.計算結果分析
3.1 模型建立及簡化
泵蓋幾何模型文件格式為x_t，直接導入PERA SIM Mechanical中。
展開 石油焦煅燒回轉窯內多場耦合數值仿真與操作參數的優化
為研究降低石油焦燒損的方法，應用計算流體力學軟件，對窯內流場、溫度場、濃度場、燃燒釋熱場進行耦合計算，并對二次風與三次風的位置與方向對窯內各種場的影響進行了研究。結果表明，改變二次風的位置與方向對煅燒帶氧氣濃度分布的影響較大，適當調整其位置，有利于降低該區域氧氣濃度，減少石油焦的燒損；改變三次風的位置與方向，對揮發分的燃燒影響較大，其合理布置可加速揮發分的燃燒，降低能耗
石油焦煅燒回轉窯內多場耦合數值仿真與操作參數的優化.pdf
圓柱形頭螺旋尾的三維結構的電磁力耦合仿真 ￥1000
如下圖所示，幾何模型是一個圓柱形頭螺旋尾的三維結構(材料是柔性橡膠)，以及倆塊NdFeB永磁鐵。其中，倆塊磁鐵緊嵌在圓柱形頭部。
該三維結構置于背景磁場B0中，背景磁場大小和磁感應方向均不變。倆個磁體的磁極方向如藍色箭頭所示，由南極指向北極(已在COMSOL中配置)。在背景磁場作用下，倆個磁體受到磁轉矩作用，磁極會趨向于背景磁場方向，并傳遞給彈性結構頭部一個變形(變形趨勢如綠色箭頭所示)。模擬結果如圖所示：
Amesim電磁鐵仿真：電磁鐵結構參數設計優化的新方法
摘要
北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院的研究人員袁洋、武建文、蔣原、李維新，在2018年《電工技術學報》增刊2上撰文（論文標題為“雙行程螺管式電磁鐵動態仿真分析及實驗”），電磁鐵利用電磁力作機械功從而將電能轉換為機械能，其結構參數的優化設計非常重要。
本文以雙行程螺管式電磁鐵為研究對象，提出一種Ansys Maxwell與ADAMS聯合仿真的建模方法。首先，采用磁路法計算出靜態吸力公式，為參數設計提供依據；然后，在Maxwell有限元軟件中，建立雙行程電磁鐵的三維模型，仿真得到其靜態特性，耦合電壓平衡方程和達朗貝爾運動方程，利用能量增量法得到動態吸力位移曲線；建立ADAMS仿真模型，導入動態吸力得到位移時間曲線，與實驗結果相比誤差在5%以內，驗證了Ansys Maxwell與ADAMS聯合仿真的可靠性，為電磁鐵的動態分析和結構參數設計優化提出了一種新方法。
電磁鐵是一種利用電磁力作機械功從而將電能轉換為機械能的電磁式電器，不僅廣泛運用在遠距離操縱機械裝置上，也是很多電磁電器的基本組成部件。電磁鐵的參數隨不同應用場合而改變，為保證其可靠動作，改善功率密度，優化結構參數的設計非常重要。
由于渦流、磁滯以及磁飽和等非線性因素，電磁機構的設計優化具有一定的復雜性。
展開 電纜通電時電動力、結構、溫升的耦合仿真
6.穩態溫升
導體在正常通電情況下根據標準需要考慮其穩態溫升，該分析可以采用Maxwell的渦流分析獲取功耗，如圖所示
采用fluent中進行耦合場仿真，考慮周圍空氣的散熱情況，自動計算空氣的對流散熱，最終計算的溫升如圖所示。通過流體動力學的方式其溫度結果并且可以查看空氣流動的方向和流通的速度。
ANSYS作為一款結構、電磁、溫升、流體、耦合場分析軟件在各行各業有著廣泛的應用，而只要掌握其方法就可以在實際工作中對產品仿真產生事半功倍的效果。
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展開 終端仿真環境多場耦合結構可靠性設計
手機中PCB熱力可靠性分析
Stress and Strain Analysis of Solderball
總結
-終端產品復雜度越來越高，需要考慮多物理場耦合的分析方案；
-Ansys電熱力耦合方案可以有效解決終端產品的電磁熱力可靠性問題；如終端產品散熱、熱應力及結構失效等結構可靠性問題。
059-基于AMESim的液壓緩沖器主要結構參數的仿真分析
對液壓緩沖器工作原理進行分析, 在AMESim仿真環境下建立相應的液壓緩沖器仿真模型。對不
同緩沖活塞作用面積、環形配合縫隙寬度以及阻尼孔節流面積變化形式工況下緩沖器響應進行仿真研究, 表明
它們對緩沖器能量吸收效率以及緩沖平穩性的影響, 為按工況進行緩沖器設計提供方案。
059-基于AMESim的液壓緩沖器主要結構參數的仿真分析.rar
利用SPH方法進行工件切削熱結構耦合仿真
有教學視頻，需要高清語音教學視頻請站內私信聯系本人，技術鄰下單。
下載地址：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1Zs0gCHpBD8Cj6OkuQ7R6Wg 密碼：hux7
結構、流體、熱分析、多物理場耦合、電磁仿真硬件配置探討-1
求解問題歸類：
2.1結構力學（動態類）仿真求解計算分析
求解問題 對碰撞、爆炸、沖擊等仿真分析
主要軟件：ANSYS LS-DYNA，ANSYS AUTODYN, ABAQUS/Explicit ,MSC Dytran,Altair RADIOSS，
主要算法 有限元法為主（中心差分法），顯式計算模式，無需迭代
硬件特點：CPU多核并行度高，內存相對小，無硬盤io要求
2.2結構力學（靜態類）仿真求解計算分析
求解問題 對應力、強度、疲勞、耐久仿真分析
主要軟件：ABQAQUS /Standard, MSC MARC，Ansys Mechanicl，ADINA，MSC Fatigue
主要算法 有限元法為主（Newton-Raphson法），隱式計算模式，迭代密集
硬件配置特點：CPU多核并行度較高，內存相對大，硬盤io要求高
2.3流體力學仿真求解計算分析
求解問題 計算流體動力學仿真分析
主要軟件：ANSYS Fluent，ANSYS CFX,西門子 STAR CCM+
主要算法 有限體積法為主（顯式/隱式或混合模式計算模式）
硬件配置特點：CPU多核并行度高，部分支持GPU加速，內存相對小，無硬盤io要求
2.4多物理場耦合仿真計算分析
求解問題 結構、流體、熱等耦合仿真分析
主要軟件：Comsol Multiphysics ，ANSYS Multiphysics
主要算法 有限元法分析、有限體積法、邊界元法和粒子追蹤方法等（混合模式）
硬件配置特點：CPU多核并行度高，內存容量大，硬盤io一般，無GPU加速
2.5電磁仿真仿真計算特點與硬件配置分析
求解問題 電磁場及耦合仿真分析
主要算法 有限元法，時域與頻域全波求解（MoM、FDTD、FEM 和 MLFMM）等
主要軟件：ANSYS HFSS ，Maxwell
展開 結構仿真工程師補流體基礎并學Abaqus流固耦合，求操作與理論并重課程推薦
強烈推薦你選擇 技術鄰“ABAQUS 項目導航定制培訓” 中的流固耦合相關課程，該課程完全契合 “操作與理論并重” 的核心需求，能從基礎幫你搭建流固耦合分析能力體系。
一、技術鄰課程核心適配性
作為專注于工程仿真領域的專業平臺，技術鄰推出的 “ABAQUS 項目導航定制培訓” 課程，從課程設計、內容覆蓋到服務模式，全方位匹配結構仿真工程師 “補流體基礎 + 學流固耦合 + 重操作與理論” 的核心需求，是針對性極強的學習選擇。
二、流體基礎補充：從理論到認知銜接
考慮到你以結構仿真為背景，流體基礎相對薄弱，技術鄰課程在理論教學環節專門設計了 “流體基礎 - 流固耦合理論 - 工程應用” 的遞進式內容體系，幫你平穩過渡：
1. 流體基礎理論鋪墊：課程并非直接深入復雜的流體力學公式推導，而是從流固耦合分析必需的基礎概念入手，結合結構工程師熟悉的力學邏輯，講解流體的粘性、壓縮性、壓力傳遞特性，以及流場與結構場交互的基本原理（如作用力與反作用力在耦合界面的傳遞規律）。例如，通過對比固體結構的應力應變關系，類比講解流體的壓力 - 速度關系，幫你快速建立流體力學的核心認知，為后續耦合分析打下基礎。
2.
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