反向分析的案例
如何利用Ansys Mechanical進行反向分析？
當我們求解結構分析時，通常假設一個未發生變形的物體為輸入條件，接著我們期望預測出物體的變形情況，并將其作為我們最基本的輸出。但是，我們有時可能需要求解反向問題，也就是說，給出已變形的物體，預測出其沒有變形的模樣。接下來，本文將展示如何設置和執行反向分析操作。
圖1.正向分析
圖2.反向分析
示例
想象你需要設計一個葉輪機的轉子葉片。常規的辦法是在運行狀態下設計轉子，被稱為“熱幾何”。通常，我們會假定相應的溫度、壓力、轉速等其他負載出現在轉子運行過程中。但是，轉子在制造出來以后是“冷幾何狀態”：接近室溫，沒有旋轉，沒有空氣動力壓力。
傳統情況下，一旦設計好“熱幾何”，設計師們會用費時間和資源的人工迭代過程來求解其中非線性問題。Ansys Mechanical中的反向分析可以提供一個很好的辦法，即可以根據“熱幾何”計算出“冷幾何”的自動化非線性解決方案。
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總結
當一個結構必須在載荷條件下設計，同時要制造的幾何形狀必須從設計條件中導出時，反向分析法十分有用。
使用反向分析時，需要設置兩個分析選項：“Inverse Option”選項設置為“Yes”，“Large Deflection”選項設置為“on”。
循環測試（“熱幾何”→反向分析→“冷幾何”→正向分析→重新得到的“熱幾何”，將兩個“熱幾何”結果比對）有利于驗證反向設計的結果。
展開 反向循環荷載下十字形連接鋼架結構的分析
一 引言
國產自主有限元軟件iSolver在結構分析領域有著高精度和高可靠性，已經在許多工程案例中得到驗證。目前，已發布的案例大多集中在單一載荷作用下的結構分析，涉及的應用場景主要是靜力分析或單一的動態載荷。然而，在實際工程中，結構往往需要承受多種載荷的綜合作用。為進一步驗證iSolver在復雜荷載條件下的分析能力，本文將使用iSolver對十字形連接的鋼架結構進行反向循環載荷分析，并與Abaqus的計算結果進行對比，驗證其計算精度和穩定性。
二 算例描述
本算例研究的是一個十字形連接的鋼架結構，目標是計算該結構在一對反向循環載荷下的力學響應。反向循環荷載在許多實際工程中具有廣泛的應用，如橋梁、管道連接以及結構抗震分析等。十字形連接的鋼架結構在受到反向循環載荷時，其變形、應力和疲勞性能尤為關鍵。因此，準確預測其在這種荷載作用下的行為對工程設計具有重要意義。通過這一分析，我們不僅可以評估iSolver在復雜載荷下的表現，還能為今后的多荷載條件下的結構分析提供參考。
1導入準備好的幾何模型
圖1 導入幾何模型
2添加材料
點擊Module，選取Property，進入材料屬性設置模塊，點選菜單Material→Create，打開Create Material對話框，創建材料屬性，如下圖所示。
圖2 添加材料
在對話框中對材料屬性進行如下圖3所示的設置。點擊OK完成材料屬性的創建。
圖3 材料屬性
3添加單元屬性
然后繼續在Property模塊里點擊Section→Create Section按鈕，選擇Mechanical的Shell,Homogeneous。
展開 導彈反向噴流對鈍頭體繞流的影響分析
基于雷諾平均方法模擬計算出了頭罩的高速流場，分析流場對頭罩的氣動加熱，計算得出頭罩表面的溫度。通過與實驗結果驗證，可以看出FloEFD能夠快速高效的針對高速飛行器的噴流鈍體熱防護罩進行準確的氣動熱估算。
5參考文獻
[1] Numerical Study on Aerodynamic Heating Reduction by Opposing Jet, Memoirs of the Faculty of Engineering, Kyushu University, Vol.66, No.1, March 2006
來源：CAE技術資訊
如何判斷一個芯片是否侵權？
芯片設計知識產權侵權
集成電路設計行業可登記的知識產權包括集成電路布圖、專利技術、商業秘密，以下從這三個維度進行知識產權的侵權進行分析。
一、集成電路布圖侵權
（一）反向設計和芯片仿制
反向設計以配合完善正向設計為目的，合法。反向設計在集成電路領域里一般是指對他人布圖設計進行研究、分析、評價，并在此基礎上設計出自己的具有一定獨創性的布圖設計的過程。反向分析從研究原芯片的圖像開始，通過電路提取得到芯片網表或電路圖，然后再對電路進行層次整理和分析。反向設計重在學習設計技巧、提高設計經驗、配合和完善正向設計為目的，因此，嚴格來講反向分析并不是一種設計方法，而是促進和完善正向設計的一種工具和手段，是正向設計有益的必要的補充。
芯片仿制是以電路抄襲為目的，違法。芯片仿制主要用于模仿原芯片的電路，芯片主要工作為仿制原芯片，一般為全部電路仿制，或者大部分電路仿制，局部常規性電路由自己設計。
（二）怎么判斷集成電路布圖侵權
世界主要國家對集成電路布圖基本都給予法律保護，保護的基本思路基本類似，這里主要以我國《集成電路布圖設計保護條例》為例，說明如何判斷集成電路布圖是否侵權，主要包括三方面：集成電路布圖是否受保護；集成電路布圖受保護的具體內容；受保護的集成電路布圖如何認定侵權。
1、集成電路布圖是否受保護
2年內登記才受保護。根據我國《集成電路布圖設計保護條例》第八條，布圖設計專有權經國務院知識產權行政部門登記產生。未經登記的布圖設計不受本條例保護。
展開 
ANSYS 19.2發布，通過整個產品組合，更快解決問題
最新改進的反向分析、材料設計工具和拓撲優化等發展使得工程師能獲得更多仿真選項。新型熱-冷或反向分析能幫助工程師計算冷卻或無負載的組件形狀，從而在運行時實現所需的熱外形和性能。新材料設計工具特性能創建詳細的樣本材料模型，計算更大規模仿真所需的對應屬性，從而高效整合復雜材料，避免額外開銷。ANSYS 19.2增材解決方案改進了ANSYS Additive Print和ANSYS Workbench Additive的魯棒性。Additive Suite現在包括物理驅動的晶格優化。就拓撲優化而言，ANSYS 19.2提供更多負載選項：非常適合增材制造的制造約束和獨特的晶格優化功能等。
Asotech的技術經理Davide Mavillonio指出：“拓撲優化和增材制造對于減少重量至關重要，同時也能幫助我們的客戶Vins Motorcycles保持結構完整性。ANSYS 19.2的發展將進一步優化這一過程，幫助我們的客戶解決最困難的產品研發挑戰。”
方便快捷的電子設計仿真電磁學套件中的新分析功能將讓工程師大獲裨益。多通道雷達系統仿真的最新改進包括輕量化幾何建模工具，可在逐脈沖的道路場景仿真中支持快速網格劃分和高效行為體移動，相對于前代版本而言能將處理速度提高20倍。ANSYS Icepak增加了從多個電磁損耗連接計算熱影響的功能。ANSYS SIwave加入了新的堆疊向導，能方便地定義和探索印刷電路板（PCB）疊層和阻抗，從而評估PCB的設計性能。
展開 Ansys Speos | SPEOS 在HUD雜光分析中的應用
e.結果查看，分析光路，打開.lpf結果, 設置level 的value值0.1，我們這是為了盡量看到更多的結果。
從圖中我們可以看到，除了最上面白色的位置為正常光源，其他地方均為可以發生雜散光的入射角度。我們分析其中一部分來觀察。點擊measure，可以看到如下圖：
結語
根據我們以上的分析，接下來我們就可以設置諸如擋板，或者改變防塵罩曲率來讓按照這寫入射角度的太陽光進入不到人眼，來達到消除雜散光的目的。對于內部的雜光分析，過程和外部是一樣，只是變為更直接的分析，不需要先進行反向分析。
武漢宇熠科技是 ANSYS 全線產品中國區官方指定代理商，提供 Ansys Zemax、Ansys Lumerical、Ansys Speos 等軟件產品的培訓、銷售、技術支持、二次開發、解決方案及這些軟件相關全方位定制服務。
銷售熱線：027-87878386
咨詢郵箱：market@ueotek.com
添加工作人員
展開 ANSYS 2019 R3 Mechanical 新特征介紹
ANSYS 2019 R3：機械更新
此版本中Mechanical的新功能包括：
- 反向分析，有時稱為熱到冷分析
- 利用耦合場單元的新分析系統
- 在Mechanical界面中更好地控制用戶首選項
- 更新到拓撲優化功能
ANSYS 2019 R3：fluent的ROM更新
ANSYS Fluent快速輕松地評估ROM以探索設計方案
ANSYS Fluent現在可以快速，輕松地評估非常復雜的降階模型（ROM），以探索設計方案。對于橫流式熱交換器，ROM功能可在短至一秒的時間內為每個設計點提供解決方案，而對于完整模擬則為兩小時以上。了解如何在Fluent中對ROM進行后處理和評估，以獲得遠遠超出以前可用數值輸出的洞察力 - 例如，計算派生量，沿曲面創建繪圖等等
ANSYS 2019 R3：Discovery SpaceClaim更新
此版本為ANSYS Discovery SpaceClaim中的設計人員添加了新增強功能，包括自動蒙皮以將切面幾何轉換為逆向工程和生成設計的“防水”模型。
ANSYS 2019 R3：fluent更新
流體模擬用戶會發現ANSYS 2019 R3包含許多增強功能，可進一步簡化用戶體驗并擴大新應用的使用范圍。新的Fluent體驗得到了改進，因此您可以在更短的時間內享受更多差價合約，而且培訓更少。
- 增強功能包括在ANSYS Workbench中運行參數研究的高效Mosaic啟用網格，以及支持CHT非一致界面的容錯網格劃分。表達式語言已擴展到更多應用程序。
展開 案例55-帶圓盤轉子風機葉片的反求分析
為了驗證逆解分析結果，對冷幾何體（通過逆解獲得）進行標準正解分析，以完成結果比較的回路測試。
為了突出Mechanical APDL逆解技術，本示例問題不涉及循環對稱性分析。
建模
NASA Rotor 67風扇葉片盤的單扇區模型在默認設置下用SOLID186單元劃分網格：
葉盤和葉片幾何結構分別劃分網格。葉片和葉盤之間形成接觸對。
接觸建模
為葉盤和風扇葉片之間的接觸定義了一個粘結的面-面接觸對（使用基于MPC的算法）：
接觸表面用CONTA174接觸單元劃分網格。目標表面用TARGE170目標單元劃分網格。
材料屬性
該模型使用線性彈性材料。使用以下與溫度相關的材料特性：
邊界條件和加載
固定支撐條件應用于模型圓盤部分的底部：
考慮以下載荷：
• 轉速引起的離心載荷
• 由于參考溫度和工作溫度的差異而產生的熱載荷
• 施加在風扇葉片上的不穩定流動壓力
沿全局Z軸應用旋轉速度（CGOMGA，0，01680）。參考溫度保持在22°C，溫度載荷施加在葉片（BF）上：
在旋轉頻率為534.76 Hz的EO=2發動機階次激勵下，產生了非穩態流動壓力（從ANSYS CFX導入）。然后通過映射處理器（/MAP）將壓力數據映射到機械APDL中的結構轉子風扇葉片模型。
分析和求解控制
執行以下兩種求解：
• 解1（逆解分析）：對模型的熱幾何結構進行使用逆解（INVOPT，ON）的非線性靜態分析，以獲得冷幾何結構（用于制造）和熱幾何結構的應力/應變結果。
• 解2（正向求解分析）：將該分析結果作為證明反向求解分析正確性的參考。
展開 實現高端制造轉型的關鍵——智能裝配生產線！
隨著人工智能技術、多功能傳感技術以及信息收集、傳輸和分析技術的快速發展，通過配備傳感器、機器視覺和智能控制系統，智能機器人正朝著服務化與標準化的方向發展，其中服務化要求未來的智能機器人充分利用互聯網技術，實現在線的主動服務，而標準化是指智能機器人的各種組件和構建實現模塊化、通用化，使智能機器人的制造成本降低，制造周期縮短，應用范圍得到拓展。
2）智能傳感器
智能傳感器是指將待感知、待控制的參數進行量化并集成應用于工業網絡的高性能、高可靠性與功能性的新型傳感器，通常帶有微處理系統，具有信息感知、信息診斷、信息交互的能力。智能傳感器是集成技術與微處理技術相結合的產物，是一種新型的系統化產品。目前常見的傳感器類型包括視覺傳感器、位置傳感器、射頻識別傳感器、音頻傳感器與力/觸覺傳感器等。其核心技術涉及五個方面，分別是壓電技術、熱式傳感技術、微流控Bio MEMS技術、磁傳感技術和柔性傳感技術。多個智能傳感器還可組建成相應的拓撲網絡，并且具備從系統到單元的反向分析與自主校準能力。在當前大數據網絡化發展的趨勢下，智能傳感器機器網絡拓撲將成為推動制造業信息化、網絡化發展的重要力量。
3）柔性工裝
飛機裝配過程中的柔性工裝設備包括柔性對接平臺、柔性制孔設備、AGV等相關輔助設備，是實現智能化裝配的硬件基礎。柔性定位過程采用彈性體曲面柔性定位技術，通過調整、重組、控制等手段動態生成工裝定位模塊，通過拼裝或調換柔性裝配工裝局部定位件進行信息重組，完成多型號飛機的裝配任務，適用于多機型，多結構的生產模式。
展開 支持Level3 以上功能的自動駕駛軟件框架及基礎組件
企業要對自己的業務狀況、業務數據進行了解，對市場進行分析這是企業級“E”的部分，即對企業所在的市場環境和自身狀態進行感知。基于這個感知結果，企業進行業務分析和規劃，這是“P”的部分，“P”的結果就是公司級別的OKR（目標和關鍵結果），這是 “T”。也可以把 “KR”（關鍵結果）當做 “T”, O 是 “T”的分組。公司級的領導會把這個OKR分配到各個業務部門去完成，某個部門可能只是完成一個或多個 “KR”。在這里每個業務部門就是“X”。哪個部門完成哪個“KR”，就是 S 的工作。
業務部門(X) 領到自己需要完成的“KR”（T）后，會根據自己的情況（E-1）進行分析，規劃（P-1）出自己部門的OKR（T-1），然后交由部門內的各組（X-1）去進一步制定下一級的OKR。各組的職能不一樣，能夠完成的 T-1的類型也不一樣，這由 S-1 進行分配。
組一級就是 E-2X-2P-2，到每一個人就是E-3X-3P-3。然后就不再進一步分解了。
整個逐層遞歸的分解過程就是一個完整的EPX模型的實施。這個過程將一個抽象的任務逐層落實到了具體的執行層并完成。
3.2.2 “自適應巡航”(ACC)
“ACC”作為“定速巡航”的升級功能，相對于“定速巡航”的最大優點在于不僅能夠保持駕駛人預先設定的車速，還能夠根據前方車輛的狀態自適應的調整本車的車速，甚至自動停車，并在合適的時機自動起步。
展開 Ansys航發及燃機行業解決方案
Ansys在航空/燃機領域主要應用場景
-異物撞擊
-防冰、除冰
-顫振、受迫響應
-葉片包容性分析
-多級壓氣機氣動分析
-盤腔二次空氣
-低污染燃燒室
-轉子動力學
-氣膜冷卻分析
-模態分析
-渦輪氣動熱分析
-應力、應變分析
-非定常氣動、熱分析
Ansys在航發/燃機行業應用及相關模塊
風扇、壓氣機高保真仿真技術
壓氣機葉片顫振分析
當前挑戰
‐ 壓氣機/風扇葉片發生顫振容易導致葉片發生斷裂失效
‐ 能否準確預測顫振決定了葉片穩定工況范圍的大小
‐ 葉片顫振瞬態分析計算成本極高，收斂困難
Ansys解決方案
‐ 基于Mechanical計算自然振動頻率，采用CFX進行單向流固耦合計算；基于CFX獨有的瞬態葉柵TBR模型，設定葉片節徑數和振動頻率，進行葉片瞬態單向流固耦合顫振分析；依據阻尼系數大小判斷是否會發生顫振
客戶價值
‐ 準確預測壓氣機/風扇部件是否會發生顫振，確定穩定工作范圍
‐ 大幅提升顫振分析的效率，縮減產品研發時間
‐ 協助設計人員減輕葉片重量，提升發動機工作效率
Ansys顫振分析方案技術優勢
單向流固耦合仿真
‐ 通過對流固耦合進行解耦，可在Mechanical中單獨進行自然頻率仿真分析后導入CFX進行顫振分析，極大提升了仿真效率和計算穩定性
基于最新諧波分析法進行瞬態氣動仿真
‐ 新版CFX對諧波分析法計算效率進行了大幅提升，大大提升力計算效率和穩定性，可用近似于穩態計算的成本進行瞬態葉片氣動仿真分析
展開 
設計仿真 | 基于測試車輛聲學警報系統仿真
圖1：所提出的流程圖
為了提取表面振動情況，使用 Actran 中的反向薄膜（inverse pellicular）分析。該技術可以基于多個麥克風的結果來識別揚聲器的振型。為確保識別振型的準確，麥克風的數量必須足以完全代表遠場中的聲場分布，特別是隨著頻率的增加，聲場空間會變得更加復雜。GM 以虛擬方式測試（pseudo test）了布置不同麥克風數量的情況，從最少布置38個麥克風到最多371 個麥克風（圖2）。
圖2：使用不同數量的麥克風產生的聲場
他們發現，盡管可以用76個麥克風表示1米處3kHz的輻射聲場，但實際測試的條件多變，這意味著需要進行穩健性研究。Yang 提到：“實際測試總是受到測量誤差的影響。我們在測量傳聲器位置以及每個傳聲器的聲壓測量（包括幅度和相位）時可能會出現誤差。因此，我們希望檢查這些錯誤是如何發生的，并為此在輸入數據中添加了人工擾動”。這可以通過仿真輕松完成。
評估對象包括三個影響因素：麥克風位置、聲壓幅度和聲壓相位。他們發現，盡管在使用76個麥克風時，可以很好地復現特定位置和條件下的振型，但它們不足以確保將該過程轉化為物理測試所需的穩健性（圖3）。下一階段需要大約300個麥克風：接下來是物理測試。
圖3：關于不同測量誤差因素的穩健性分析
02 物理測試和驗證
圖4：物理揚聲器的聲學測試
測試階段在 GM 的測試實驗室中進行。將揚聲器放置在麥克風陣列的中心（圖4），并將測量結果與仿真結果在不同麥克風位置以及聲輻射功率方面進行了比較（圖5）。
圖5：三種頻率下麥克風的聲壓級（滑動查看）
總體而言，在所有麥克風的測量和仿真之間實現了非常好的關聯，在低頻的差異很小，在高頻的差異略大，但未影響仿真的整體質量。圖6展示了一個特定麥克風處的聲壓級示例。
展開 基于測試車輛聲學警報系統仿真
圖1：所提出的流程圖
為了提取表面振動情況，使用 Actran 中的反向薄膜（inverse pellicular）分析。該技術可以基于多個麥克風的結果來識別揚聲器的振型。為確保識別振型的準確，麥克風的數量必須足以完全代表遠場中的聲場分布，特別是隨著頻率的增加，聲場空間會變得更加復雜。GM 以虛擬方式測試（pseudo test）了布置不同麥克風數量的情況，從最少布置38個麥克風到最多371 個麥克風（圖2）。
圖2：使用不同數量的麥克風產生的聲場
他們發現，盡管可以用76個麥克風表示1米處3kHz的輻射聲場，但實際測試的條件多變，這意味著需要進行穩健性研究。Yang 提到：“實際測試總是受到測量誤差的影響。我們在測量傳聲器位置以及每個傳聲器的聲壓測量（包括幅度和相位）時可能會出現誤差。因此，我們希望檢查這些錯誤是如何發生的，并為此在輸入數據中添加了人工擾動”。這可以通過仿真輕松完成。
評估對象包括三個影響因素：麥克風位置、聲壓幅度和聲壓相位。他們發現，盡管在使用76個麥克風時，可以很好地復現特定位置和條件下的振型，但它們不足以確保將該過程轉化為物理測試所需的穩健性（圖3）。下一階段需要大約300個麥克風：接下來是物理測試。
圖3：關于不同測量誤差因素的穩健性分析
物理測試和驗證
圖4：物理揚聲器的聲學測試
測試階段在 GM 的測試實驗室中進行。將揚聲器放置在麥克風陣列的中心（圖4），并將測量結果與仿真結果在不同麥克風位置以及聲輻射功率方面進行了比較（圖5）。
圖5：三種頻率下麥克風的聲壓級
總體而言，在所有麥克風的測量和仿真之間實現了非常好的關聯，在低頻的差異很小，在高頻的差異略大，但未影響仿真的整體質量。
展開 看電路圖的訣竅，老電工教你分分鐘學會看懂電路圖
沒有大概、可能，實踐是檢驗真理的唯一標準
當我們弄明白電路的基本連接跟作用后，下一部就是分析整個電路的工作原理。電路的作用是用來完成一定的任務，也就是我們所說的功能。有了功能，那么就可以利用該功能來驗證電路，同時也可以反向的通過分析電路來推斷它的功能。而電路分析的方法常用的有:按信號流程分析、方框圖分析、功能狀態分析等。
當我們提到聲控或者聲光控開關時，首先想到的是它的接收器，也就是聲音接收裝置，之后是信號放大器，然后是開關控制等電路。讓電路處于無聲狀態，那么有聲的電路所處的狀態是怎么樣的?具體事情具體分析，容易在腦海里形成一個清晰的認識。
要點：分析電路要做到有板有眼，不要一團亂麻。
總結：古語云“學貴在得法”，初學者要想更好的了解電路圖的識圖技巧，就如知道開鎖技巧，從“學會”看懂電路圖到“會學”，再復雜的電路圖都能迎刃而解。
（文章來源網絡，侵刪）
展開 雜散光干擾成像質量？OAS光學軟件解難題
庫克三片式反向追跡案例分析
簡介
在光學系統設計與優化中，雜散光分析是評估系統性能的關鍵環節，尤其對于高精度成像系統而言，雜散光的存在會直接影響成像質量與測量精度。庫克三片式鏡頭作為經典的光學結構，因其在像差校正方面的優異表現，被廣泛應用于攝影、遙感等領域。本案例基于 OAS 光學軟件，針對庫克三片式鏡頭開展反向追跡雜散光分析，旨在為該類型鏡頭的雜散光抑制設計提供數據支撐與優化方向，助力提升光學系統的整體性能。
案例設置與操作
光源參數配置
本案例中，光源采用半孔徑為 12.1mm 的平行光源，該設置模擬了遠距離平行光入射的實際應用場景。光源波長設定為 0.55μm，此波長處于可見光波段中心位置，是光學系統性能測試的常用基準波長，能夠有效反映系統在可見光范圍內的雜散光特性。
探測器設置
為精準捕捉雜散光信號并降低噪聲干擾，探測器進行了特殊的光線過濾設置。具體參數為生成子光線代數等于 2，通過該設置可對入射光線進行精細化拆分與追蹤，提高雜散光檢測的靈敏度與準確性，確保分析結果的可靠性。
庫克三片式反向追跡的三維追跡圖
庫克三片式反向追跡的探測器結果圖
總結
本案例通過反向追跡技術，能夠精準模擬庫克三片式鏡頭在平行光入射條件下的雜散光傳播路徑與能量分布情況。借助 OAS 軟件強大的光線追跡與分析功能，用戶可直觀獲取雜散光在系統內的產生源頭、傳播規律及對探測器的影響程度，為鏡頭的結構優化、遮光設計及鍍膜工藝改進提供量化依據。
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