近場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
近場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)分析的視頻教程
寧博士CAE：LS DYNA近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)玻璃撞擊脆性損傷分析
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近場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)分析的實(shí)例教程
遠(yuǎn)場(chǎng)、近場(chǎng)地震結(jié)果分析
近場(chǎng)地震作用下選取特征點(diǎn)加速度最值對(duì)比/m/S2
最值
節(jié)點(diǎn)650
節(jié)點(diǎn)530
節(jié)點(diǎn)410
節(jié)點(diǎn)290
節(jié)點(diǎn)170
節(jié)點(diǎn)32
最大值
5.907
5.475
4.657
3.472
2.391
1.182
最小值
-4.946
-4.518
-3.798
-2.813
-1.760
-0.956
遠(yuǎn)場(chǎng)地震作用下選取特征點(diǎn)加速度最值對(duì)比/m/S2
最值
節(jié)點(diǎn)650
節(jié)點(diǎn)530
節(jié)點(diǎn)410
節(jié)點(diǎn)290
節(jié)點(diǎn)170
節(jié)點(diǎn)32
最大值
4.14596
3.63658
3.2745
2.8727
2.3499
1.26615
最小值
-3.6055
-3.690
-3.6656
-3.2505
-2.42285
-1.34764
可以看出，相同峰值加速度工況下，無(wú)論是位移還是加速度放大效應(yīng)，近場(chǎng)地震波作用下框架結(jié)構(gòu)頂部節(jié)點(diǎn)的放大效應(yīng)要大于遠(yuǎn)場(chǎng)地震波，所以，在地震時(shí)程分析過(guò)程中，不能忽略近場(chǎng)地震波的放大作用。
展開 檢測(cè)采樣波長(zhǎng)的傳輸光束（對(duì)于圖案1）
傳輸功率譜
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
（1）FDTD主要進(jìn)行近場(chǎng)模擬，更長(zhǎng)距離的模擬要求更多CPU時(shí)間和內(nèi)存使用。
（2）然而，OptiFDTD提供遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換工具，當(dāng)用戶定義距離時(shí)可以得到遠(yuǎn)場(chǎng)圖案。
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
波長(zhǎng)λ=1.0μm，z =1,000μm的遠(yuǎn)場(chǎng)
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
波長(zhǎng)λ=0.8μm，z =10,000μm的遠(yuǎn)場(chǎng)
檢測(cè)采樣波長(zhǎng)的傳輸光束（對(duì)于圖案1）
傳輸功率譜
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
（1）FDTD主要進(jìn)行近場(chǎng)模擬，更長(zhǎng)距離的模擬要求更多CPU時(shí)間和內(nèi)存使用。
（2）然而，OptiFDTD提供遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換工具，當(dāng)用戶定義距離時(shí)可以得到遠(yuǎn)場(chǎng)圖案。
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
波長(zhǎng)λ=1.0μm，z =1,000μm的遠(yuǎn)場(chǎng)
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
波長(zhǎng)λ=0.8μm，z =10,000μm的遠(yuǎn)場(chǎng)
檢測(cè)采樣波長(zhǎng)的傳輸光束（對(duì)于圖案1）
傳輸功率譜
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
（1）FDTD主要進(jìn)行近場(chǎng)模擬，更長(zhǎng)距離的模擬要求更多CPU時(shí)間和內(nèi)存使用。
（2）然而，OptiFDTD提供遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換工具，當(dāng)用戶定義距離時(shí)可以得到遠(yuǎn)場(chǎng)圖案。
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
波長(zhǎng)λ=1.0μm，z =1,000μm的遠(yuǎn)場(chǎng)
遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換
波長(zhǎng)λ=0.8μm，z =10,000μm的遠(yuǎn)場(chǎng)
本文以二維靜態(tài)磁場(chǎng)為例，介紹一下使用遠(yuǎn)場(chǎng)單元注意事項(xiàng)，并給出一個(gè)簡(jiǎn)單的APDL算例，軟件版本ANSYS19.0。
一、問(wèn)題介紹及注意事項(xiàng)
對(duì)于ANSYS二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析，磁力線總是平行或垂直于邊界的，有時(shí)與實(shí)際情況是不符的，這時(shí)候就要引入infin110等遠(yuǎn)場(chǎng)單元。下面就以infin110為例，列出幾項(xiàng)遠(yuǎn)場(chǎng)單元的注意事項(xiàng)：
1）infin110只需在最外層劃分一層單元。
2）最外層的infin110單元應(yīng)是像點(diǎn)光源一樣發(fā)散狀的，而不是內(nèi)收的。
3）infin110每個(gè)單元應(yīng)該只有一個(gè)邊在最外層。
4）遠(yuǎn)場(chǎng)單元外表面需要施加INF無(wú)限邊界才能起作用。
5）圓弧狀的外邊界往往能得到最佳的結(jié)果。
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近場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)分析的最新內(nèi)容
布局創(chuàng)建
（1） OptiFDTD提供了一個(gè)周期性關(guān)系編輯器。它允許我們定義具有不同單元屬性的不同周期關(guān)系。
（2） OptiFDTD中的VB腳本可以加載/編輯二進(jìn)制關(guān)系，輕松實(shí)現(xiàn)“單元開”或“單元關(guān)”。
時(shí)域入射波可以設(shè)置為覆蓋所需波長(zhǎng)區(qū)域800nm-1550nm的脈沖。
（1） 以下模擬將橫向入射光束設(shè)為高斯場(chǎng)。
（2） 但是，光纖模式完全可以得到求解并設(shè)置為
這是一個(gè)簡(jiǎn)單的二維光柵的例子，具有雙重周期(六方)晶格。三維單元晶胞在x和y平面上是周期性的。它包含兩個(gè)不同的菱形(平行六面體)，位于襯底上，被背景材料包圍。我們選擇了一個(gè)直角線單元晶胞(最小原始單元格)來(lái)避免結(jié)構(gòu)的計(jì)算域邊界的不利切割。案例中的材料選擇為鉻(菱形)，玻璃(基底)和空氣(背景材料)。
光柵被S和P偏振平面波照亮。JCMsuite計(jì)算近場(chǎng)分布。下圖顯示了當(dāng)波長(zhǎng)為193nm時(shí)
布局創(chuàng)建
（1）OptiFDTD提供了一個(gè)周期性關(guān)系編輯器。它允許我們定義具有不同單元屬性的不同周期關(guān)系。
（2）OptiFDTD中的VB腳本可以加載/編輯二進(jìn)制關(guān)系，輕松實(shí)現(xiàn)“單元開”或“單元關(guān)”。
時(shí)域入射波可以設(shè)置為覆蓋所需波長(zhǎng)區(qū)域800nm-1550nm的脈沖。
（1）以下模擬將橫向入射光束設(shè)為高斯場(chǎng)。
（2）但是，光纖模式完全可以得到求解并設(shè)置為
本示例演示了VirtuaLab分析光柵的基本功能
摘要：
VirtualLab (VL) 為用戶提供了一個(gè)好的指導(dǎo)方法以用于創(chuàng)建光學(xué)系統(tǒng)來(lái)對(duì)期望的光柵進(jìn)行分析。
該案例主要對(duì)一個(gè)線性正弦光柵(周期在一個(gè)方向)的近場(chǎng)和透射衍射級(jí)次的效率進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。
兩種不同周期線性正弦光柵結(jié)果的對(duì)比:
光柵周期遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)
光柵周期在波長(zhǎng)范圍
建模任務(wù)
該設(shè)計(jì)的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)分析在Ansys FDTD、RCWA（嚴(yán)格耦合波分析）和 OpticStudio中得到驗(yàn)證。
注意：在 Zemax 中進(jìn)行進(jìn)一步分析需要 OpticStudio 12 以上版本。
概述
了解模擬工作流程和關(guān)鍵結(jié)果
超透鏡由精心排列的具有亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的“單位晶格”或“元原子”組成。
傳統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算方法建立在連續(xù)介質(zhì)之上，這類方法的控制方程需要進(jìn)行求導(dǎo)，在處理裂紋等不連續(xù)區(qū)域時(shí)會(huì)產(chǎn)生奇異性。而近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法將物體離散成一系列空間域內(nèi)的物質(zhì)點(diǎn)，一個(gè)物質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)被在一個(gè)有限半徑的區(qū)域內(nèi)的物質(zhì)點(diǎn)所影響，采用積分方程描述物質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，該理論突破了連續(xù)性假設(shè)和空間微分方程在不連續(xù)問(wèn)題上出現(xiàn)的求解瓶頸。
為三維固體材料的破壞行為提供了一種新的思路，采用非連續(xù)型網(wǎng)格
布局創(chuàng)建
（1） OptiFDTD提供了一個(gè)周期性關(guān)系編輯器。它允許我們定義具有不同單元屬性的不同周期關(guān)系。
（2） OptiFDTD中的VB腳本可以加載/編輯二進(jìn)制關(guān)系，輕松實(shí)現(xiàn)“單元開”或“單元關(guān)”。
時(shí)域入射波可以設(shè)置為覆蓋所需波長(zhǎng)區(qū)域
、近場(chǎng)分析。
本文以二維靜態(tài)磁場(chǎng)為例，介紹一下使用遠(yuǎn)場(chǎng)單元注意事項(xiàng)，并給出一個(gè)簡(jiǎn)單的APDL算例，軟件版本ANSYS19.0。
一、問(wèn)題介紹及注意事項(xiàng)
對(duì)于ANSYS二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析，磁力線總是平行或垂直于邊界的，有時(shí)與實(shí)際情況是不符的，這時(shí)候就要引入infin110等遠(yuǎn)場(chǎng)單元。下面就以infin110為例，列出幾項(xiàng)遠(yuǎn)場(chǎng)單元的注意事項(xiàng)：
1）infin110只需在最外層劃分一層單元
該設(shè)計(jì)的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)分析在Ansys FDTD、RCWA（嚴(yán)格耦合波分析）和 OpticStudio中得到驗(yàn)證。
注意：在 Zemax 中進(jìn)行進(jìn)一步分析需要 OpticStudio 12 以上版本。
概述
了解模擬工作流程和關(guān)鍵結(jié)果
超透鏡由精心排列的具有亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的“單位晶格”或“元原子”組成。
