瞬態拉曼效應仿真的案例
GLAD：瞬態拉曼效應
概述
1928年，光波被散射后頻率發生變化的現象被印度物理學家拉曼發現，因此被命名為拉曼散射。拉曼散射可以分為自發拉曼散射和受激拉曼散射。自發拉曼散射源于熱振動聲子對于入射光的散射。受激拉曼散射則是強激光與物質相互作用時產生的受激聲子對于入射光的散射。
系統描述
本例展示了如何模擬瞬態拉曼效應。當高功率超短激光脈沖在大氣中傳播時，若脈沖寬遠遠小于拉曼過程的時間常數，則該作用過程就可以通過求解描述瞬態拉曼過程的方程組進行模擬。理論手冊第9章中包含對瞬態拉曼效應方程的完整描述。
在瞬態拉曼效應的模擬過程中有一個關鍵問題需要解決，那就是如何處理自發輻射的角度。更精細的空間采樣就可以考慮更大的立體角。在本例中，我們只考慮初始10ps的作用過程，這樣瞬態增益將會比穩態增益小很多。模擬過程中我們將傳播距離分30步完成，每一步1km，每一步綜合考慮自發拉曼效應、受激拉曼效應以及衍射效應。
沒有受激拉曼放大下的自發輻射開始會線性增長，但是隨著傳播距離的增加，就會有越來越多的空間分量散射出主光路，最終自發輻射到達一個穩定值。越大的采樣陣列能夠涵蓋的自發輻射角度越大，但同時散射效應作用的距離也更短。
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概述
1928年，光波被散射后頻率發生變化的現象被印度物理學家拉曼發現，因此被命名為拉曼散射。拉曼散射可以分為自發拉曼散射和受激拉曼散射。自發拉曼散射源于熱振動聲子對于入射光的散射。受激拉曼散射則是強激光與物質相互作用時產生的受激聲子對于入射光的散射。
系統描述
本例展示了如何模擬瞬態拉曼效應。當高功率超短激光脈沖在大氣中傳播時，若脈沖寬遠遠小于拉曼過程的時間常數，則該作用過程就可以通過求解描述瞬態拉曼過程的方程組進行模擬。理論手冊第9章中包含對瞬態拉曼效應方程的完整描述。
在瞬態拉曼效應的模擬過程中有一個關鍵問題需要解決，那就是如何處理自發輻射的角度。更精細的空間采樣就可以考慮更大的立體角。在本例中，我們只考慮初始10ps的作用過程，這樣瞬態增益將會比穩態增益小很多。模擬過程中我們將傳播距離分30步完成，每一步1km，每一步綜合考慮自發拉曼效應、受激拉曼效應以及衍射效應。
沒有受激拉曼放大下的自發輻射開始會線性增長，但是隨著傳播距離的增加，就會有越來越多的空間分量散射出主光路，最終自發輻射到達一個穩定值。越大的采樣陣列能夠涵蓋的自發輻射角度越大，但同時散射效應作用的距離也更短。
展開 GLAD應用：瞬態拉曼效應
概述
1928年，光波被散射后頻率發生變化的現象被印度物理學家拉曼發現，因此被命名為拉曼散射。拉曼散射可以分為自發拉曼散射和受激拉曼散射。自發拉曼散射源于熱振動聲子對于入射光的散射。受激拉曼散射則是強激光與物質相互作用時產生的受激聲子對于入射光的散射。
系統描述
本例展示了如何模擬瞬態拉曼效應。當高功率超短激光脈沖在大氣中傳播時，若脈沖寬遠遠小于拉曼過程的時間常數，則該作用過程就可以通過求解描述瞬態拉曼過程的方程組進行模擬。理論手冊第9章中包含對瞬態拉曼效應方程的完整描述。
在瞬態拉曼效應的模擬過程中有一個關鍵問題需要解決，那就是如何處理自發輻射的角度。更精細的空間采樣就可以考慮更大的立體角。在本例中，我們只考慮初始10ps的作用過程，這樣瞬態增益將會比穩態增益小很多。模擬過程中我們將傳播距離分30步完成，每一步1km，每一步綜合考慮自發拉曼效應、受激拉曼效應以及衍射效應。
沒有受激拉曼放大下的自發輻射開始會線性增長，但是隨著傳播距離的增加，就會有越來越多的空間分量散射出主光路，最終自發輻射到達一個穩定值。越大的采樣陣列能夠涵蓋的自發輻射角度越大，但同時散射效應作用的距離也更短。
模擬結果
圖1.沒有受激拉曼放大下時自發輻射的增長過程（采樣陣列為64*64）
圖2.沒有受激拉曼放大下時自發輻射的增長過程（采樣陣列為256*256）
圖3.30km處斯托克斯光的分布（采樣陣列為64*64）
圖4.30km處斯托克斯光的分布（采樣陣列為256*256）
圖5.斯托克斯光與入射激光的強度比隨傳輸距離的變化（對數坐標，采樣陣列為64*64）
圖6.斯托克斯光與入射激光的強度比隨傳輸距離的變化（對數坐標，采樣陣列為256*256）
展開 GLAD：拉曼增益模擬仿真
本例說明了通過一束更短的泵浦光對種子光進行拉曼放大的過程。泵浦光波長為1.06u，種子光的波長是1.54u。泵浦光和種子光都有畸變，種子光穿過一個空間濾波器，去除其他光束的干擾。種子光和泵浦光結合后穿過一個拉曼增益器，放大器衰減泵浦光同時將種子光放大。在這個模型中，泵浦光的任何相位都沒有附加到種子光上。泵浦光和種子光的光強分布反映了光闌邊緣的衍射效應以及光束中的偏差。增益后的種子光輸出經過圓柱透鏡聚焦成為一條線光源，可以用于 非旋轉對稱的光學元件和矩形陣列。值得注意的是，軟件中的編碼自動選擇了矩陣單位的大小從而在兩個方向上都能得到很好的分辨率。
圖0拉曼放大示意圖
C##
C
C案例：拉曼放大案例
C
###泵浦光光束初始化
echo/on
pause 5
set/density 32
nbeam 2 # 設置光束數
array/set 0 64 #設置采樣矩陣大小
units/set 0 .02 # 設置采樣間隔
global/def 1 50. 0 300.
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GLAD應用：拉曼增益模擬仿真
本例說明了通過一束更短的泵浦光對種子光進行拉曼放大的過程。泵浦光波長為1.06u，種子光的波長是1.54u。泵浦光和種子光都有畸變，種子光穿過一個空間濾波器，去除其他光束的干擾。種子光和泵浦光結合后穿過一個拉曼增益器，放大器衰減泵浦光同時將種子光放大。在這個模型中，泵浦光的任何相位都沒有附加到種子光上。泵浦光和種子光的光強分布反映了光闌邊緣的衍射效應以及光束中的偏差。增益后的種子光輸出經過圓柱透鏡聚焦成為一條線光源，可以用于非旋轉對稱的光學元件和矩形陣列。值得注意的是，軟件中的編碼自動選擇了矩陣單位的大小從而在兩個方向上都能得到很好的分辨率。
圖0.拉曼放大示意圖
案例：拉曼放大案例
圖1.初始泵浦光光強分布
圖2.帶隨機畸變的初始泵浦光相位分布
圖3.初始種子光光強分布
圖4.帶隨機畸變的初始種子光相位分布
圖5.泵浦光經過拉曼增益器后衰減的光強分布
圖6.種子光放大之后的光強分布
圖7.柱透鏡聚焦后的種子光強分布
展開 GLAD：拉曼增益模擬仿真
本例說明了通過一束更短的泵浦光對種子光進行拉曼放大的過程。泵浦光波長為1.06u，種子光的波長是1.54u。泵浦光和種子光都有畸變，種子光穿過一個空間濾波器，去除其他光束的干擾。種子光和泵浦光結合后穿過一個拉曼增益器，放大器衰減泵浦光同時將種子光放大。在這個模型中，泵浦光的任何相位都沒有附加到種子光上。泵浦光和種子光的光強分布反映了光闌邊緣的衍射效應以及光束中的偏差。增益后的種子光輸出經過圓柱透鏡聚焦成為一條線光源，可以用于 非旋轉對稱的光學元件和矩形陣列。值得注意的是，軟件中的編碼自動選擇了矩陣單位的大小從而在兩個方向上都能得到很好的分辨率。
展開 GLAD：拉曼增益模擬仿真
本例說明了通過一束更短的泵浦光對種子光進行拉曼放大的過程。泵浦光波長為1.06u，種子光的波長是1.54u。泵浦光和種子光都有畸變，種子光穿過一個空間濾波器，去除其他光束的干擾。種子光和泵浦光結合后穿過一個拉曼增益器，放大器衰減泵浦光同時將種子光放大。在這個模型中，泵浦光的任何相位都沒有附加到種子光上。泵浦光和種子光的光強分布反映了光闌邊緣的衍射效應以及光束中的偏差。增益后的種子光輸出經過圓柱透鏡聚焦成為一條線光源，可以用于 非旋轉對稱的光學元件和矩形陣列。值得注意的是，軟件中的編碼自動選擇了矩陣單位的大小從而在兩個方向上都能得到很好的分辨率。
展開 GLAD應用：拉曼增益模擬仿真
本例說明了通過一束更短的泵浦光對種子光進行拉曼放大的過程。泵浦光波長為1.06u，種子光的波長是1.54u。泵浦光和種子光都有畸變，種子光穿過一個空間濾波器，去除其他光束的干擾。種子光和泵浦光結合后穿過一個拉曼增益器，放大器衰減泵浦光同時將種子光放大。在這個模型中，泵浦光的任何相位都沒有附加到種子光上。泵浦光和種子光的光強分布反映了光闌邊緣的衍射效應以及光束中的偏差。增益后的種子光輸出經過圓柱透鏡聚焦成為一條線光源，可以用于非旋轉對稱的光學元件和矩形陣列。值得注意的是，軟件中的編碼自動選擇了矩陣單位的大小從而在兩個方向上都能得到很好的分辨率。
圖0.拉曼放大示意圖
案例：拉曼放大案例
圖1.初始泵浦光光強分布
圖2.帶隨機畸變的初始泵浦光相位分布
圖3.初始種子光光強分布
圖4.帶隨機畸變的初始種子光相位分布
圖5.泵浦光經過拉曼增益器后衰減的光強分布
圖6.種子光放大之后的光強分布
圖7.柱透鏡聚焦后的種子光強分布
展開 仿真實例：復材的雷擊直接效應仿真（熱仿真部分）
作者 | Wang Yuanteng
上期我們介紹了雷擊直接效應仿真電磁部分，設置了磁場、電流及歐姆損耗監視器并拿到了相應的結果。為了計算雷擊所產生的熱效應，我們將使用瞬態熱求解器Transient Thermal Solver進行計算。另外，還需考慮到熱源，下面我們具體來看是如何進行仿真的。
1.在電磁仿真工程上設置avg_ohmic_loss監視器。這里我們設定計算0-1μs的熱效應，因此設置10個起始點不同，時間長度0.1μs的監視器。
在后處理設置Thermal>thermal loss calculation
點擊開始仿真。
拿到avg_ohmic_loss仿真結果之一如下：
2.創建熱仿真，單擊Simulation Project>All Block as 3D Model，在彈出對話框輸入名稱及選擇工程和求解器類型。
3.在新工程中設置Sources and Loads>Thermal Losses，只需在Project中選中原電磁仿真工程，Source field和loss等信息自動被填寫，選擇value將我們設置的10個avg_ohmic_loss一一導入。
4.求解器設置。將Simulation duration設為1μs，假設環境溫度為-50℃（1萬米高空）。
設置激勵，勾選所有熱源，依次設置Time shift（如下），點擊signal>new signal建立hold信號，保持時間0.1μs。
選擇通過Preview可以看到不同時間在激勵不同熱源。
展開 設計仿真 | 直播預告-借助CFD仿真技術高效模擬城市熱島效應
城市熱島效應頻發，對自然氣候、人類能源消耗和身心健康都有著重要影響。熱島效應的數值模擬具有現實意義，但其模擬尺度較大，影響因素復雜，涉及到對流，換熱，植被蒸騰，太陽輻射等因素，無法輕易實現。Cradle CFD 軟件因其獨特的高魯棒性像素網格和基于結構化網格的高速求解技術，能對城市熱島效應進行快速、高保真模擬仿真，并能借助CFD仿真技術高效設計建筑環境、暖通空調與潔凈系統來指導改善熱島效應。
本期海克斯康直播講堂請到了CFD仿真工程師吳昌講師，他將為大家帶來“借助CFD仿真技術高效模擬城市熱島效應”為主題的專題直播，通過對行業痛點、技術難點及具體案例的深入解析，全面闡述城市熱島效應的模擬仿真解決方案。
展開 求助comsol熱釋電效應仿真
我想復現一篇文章中鈮酸鋰塊材的熱釋電電勢，但是不熟悉操作，請問有人可以幫忙指導嗎？（有償
CREO ANSYS Simulation 旋流分離器的穩態仿真和瞬態仿真的區別
對于流體在旋流分離器內的仿真工作，要根據實體工件設計目的而分別對待，制定不同的仿真模式。
如上圖，如果仿真目的是研究內部流體所表現出來的速度、壓力。仿真模塊選擇“流動”即可。如果還要涉及湍能，物理模塊要增加“湍流”。使用穩態較合適，穩態模式主要研究流體達到穩定的“常態”之后所表現出來的物理特性。不考慮流體達到穩定之前的過程，即與時間無關。如上圖，旋流分離器內的流體是穩定的流動狀態，無論何時，狀態一致。
如果仿真目的除了上述速度、壓力、湍能，還要考慮隨流體一同流動的“顆粒”，仿真模塊另外還要增加“粒子”，顆粒有多少種，粒子模塊就要增加多少個（注意，此粒子有具體質量（密度&體積），與“流線”中無質量的“粒子”有本質的區別）。穩態的仿真模式就不能勝任了，粒子（顆粒）在隨流體“流動”過程中，粒子或沉積或隨波逐流而去，粒子和流體域隨時產生變化（注意，“隨時”兩個字），時間延長則沉積越多，可供流體占用的空間越少，直到顆粒塞滿全部腔體。流體永遠達不到常態的穩定。所以仿真模式必須使用瞬態。瞬態仿真是建立在時間節點上的仿真，其仿真結果第一要素是時間。
瞬態仿真結果，假設，自0開始，第0.1秒結果、第0.2秒結果，第0.3秒結果... ..第1秒......第3秒，共計30個結果連續在一起，形成時間連續的動畫，如上圖，就是30個粒子瞬態仿真結果。
那么，請問，如果我想獲得一個表達3秒種的，相對質量高的動畫，應該如何調整瞬態仿真呢？
播放時長=仿真時長，幀頻=24幀。格式MP4或者GIF。有興趣的朋友可以一試，本文附件為模型文件。
剛才出去吃飯，五個籠包飽了。想起一件事，一個朋友說，能否在穩態下仿真粒子的運動呢？手拿第六個籠包糾結了。五個籠包填飲肚皮，是我飯量的穩定狀態。
展開 基于壓阻效應的電熔接頭損傷監測數值仿真
本案例建立了二維軸對稱電熔接頭模型，模型如圖1所示，基于COMSOL軟件仿真了內壓和軸壓作用下接頭的電勢場、應變場以及裂紋擴展情況，仿真結果如圖2所示。
圖1 幾何模型
電勢場分布
應變場分布
裂紋擴展
圖2 仿真結果
感興趣的朋友，交流模型
無限逼近實驗室結果的仿真成果（瞬態仿真動畫逼近實驗拍攝）
友情提示，仿真時長和保存頻率適度即可，不可盲目求多，比如前例 ，保存結果為1152個，那么您的硬盤可能要冒煙了。
下圖案例：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c16452
上圖：剖面壓力云圖疊加粒子跌落仿真動圖
下圖：俯視粒子跌落仿真動圖
聚合物壓阻微梁的壓電耦合效應數值仿真 ￥1500
</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/1273dcb4e1cc4796914d6647fe96623c.png" alt="Untitled1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 幾何模型</strong></p><p>數值仿真得到微梁的位移和應力分布，如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/dd1910798cb648e5b40187e222ead8a4.png" alt="Untitled2.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖2 微梁應力分布云圖</strong></p><p>壓敏電阻器的電勢分布云圖，如圖3所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/29e548c4d1144f10b2b1cbe106b395b0.png" alt="Untitled3.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖3 壓敏電阻器電勢分布</strong></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流合作</p>
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