熱-光學耦合的案例
基于comsol的熱流光學耦合的紋影法仿真 ￥1600
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p><br></p><p> 紋影法一種常用的光學觀測方法。其基本原理，是利用光在被測流場中的折射率梯度正比于流場的氣流密度進行測量，廣泛用于觀測氣流的<a href="https://baike.baidu.com/item/%E8%BE%B9%E7%95%8C%E5%B1%82/4859516" rel="noopener noreferrer" target="_blank">邊界層</a>、燃燒、<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%BF%80%E6%B3%A2/825784" rel="noopener noreferrer" target="_blank">激波</a>、氣體內的冷熱對流以及風洞或水洞流場。</p><p> 原理：利用光在被測流場中的折射率梯度正比于流場的氣流密度的原理，將流場中密度梯度的變化轉變為記錄平面上相對光強的變化，使可壓縮流場中的激波、壓縮波等密度變化劇烈的區域成為可觀察、可分辨的圖像，從而記錄下來。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202101/85558facf5fd4d63b506f2433da4251d.gif"></p><p><br></p><p><br></p><p>此次用comsol搭建一個簡單的紋影法的光路，在凹面鏡的焦距前方發射光源 ，在焦距后方接收。
展開 基于Samcef Amaryllis的尾噴管熱固耦合熱燒蝕結構耦合分析
需要對發動機尾噴管進行熱結構與熱燒蝕分析，對不同材料鋪層厚度優化設計，輸出不同燒蝕情況下溫度分布和應力分布。
首先確立噴管防熱層燒蝕仿真模型參數，邊界條件，然后獲得噴管燒蝕層厚度隨燒蝕時間的變化并進行熱應力分析，最后進行燒蝕層厚度優化設計。
具體見附件。
尾噴管熱固耦合熱燒蝕結構.pdf
WB12.0化工部件熱結構耦合分析（熱結構耦合，路徑線性化）
huagongbujian有限元應力分析及強度校核報告.doc
化工部件的熱結構耦合分析：
關鍵點：熱結構耦合，路徑線性化，六面體網格，漸變圓角
耦合場分析是WB的優勢功能之一，本報告利用WB做熱結構耦合，評價整體應力。由于報告中涉及隱私內容，故隱去一些關鍵數據和公式，望大家原諒。拋磚引玉，供大家交流學習經驗，共同進步！
光學系統中的熱透鏡
現代技術在材料加工領域的出現，使得高功率激光源在光學系統中的使用頻率大大增加。高能源產生的大量熱量導致了幾何形狀的變形和系統中光學元件折射率的調制，這將影響它們的光學特性。在VirtualLab Fusion中，這些效應是通過連接表面算子和非均質介質的求解器來處理的。我們在材料加工應用中常見的各種光學元件（如透鏡和激光棒）中演示了這些效應。
熱透鏡導致的焦點移動研究
在這個用例中，我們展示了由熱透鏡引起的有效焦距的變化。使用Ansys Mechanical?計算幾何體的變形和穩態溫度分布，然后將其導入VirtualLab。
由熱透鏡聚焦的高斯光束
這個用例顯示了當輸入功率變化時，熱透鏡的焦距以及聚焦光束直徑的變化[W. Koechner, Appl. Opt. 9, 2548-2553 (1970)] 。這個例子發表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。
展開 
光學系統中的熱透鏡
現代技術在材料加工領域的出現，使得高功率激光源在光學系統中的使用頻率大大增加。高能源產生的大量熱量導致了幾何形狀的變形和系統中光學元件折射率的調制，這將影響它們的光學特性。在VirtualLab Fusion中，這些效應是通過連接表面算子和非均質介質的求解器來處理的。我們在材料加工應用中常見的各種光學元件（如透鏡和激光棒）中演示了這些效應。
熱透鏡導致的焦點移動研究
在這個用例中，我們展示了由熱透鏡引起的有效焦距的變化。使用Ansys Mechanical?計算幾何體的變形和穩態溫度分布，然后將其導入VirtualLab。
由熱透鏡聚焦的高斯光束
這個用例顯示了當輸入功率變化時，熱透鏡的焦距以及聚焦光束直徑的變化[W. Koechner, Appl. Opt. 9, 2548-2553 (1970)] 。這個例子發表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。
展開 光學系統中的熱透鏡
現代技術在材料加工領域的出現，使得高功率激光源在光學系統中的使用頻率大大增加。高能源產生的大量熱量導致了幾何形狀的變形和系統中光學元件折射率的調制，這將影響它們的光學特性。在VirtualLab Fusion中，這些效應是通過連接表面算子和非均質介質的求解器來處理的。我們在材料加工應用中常見的各種光學元件（如透鏡和激光棒）中演示了這些效應。
熱透鏡導致的焦點移動研究
在這個用例中，我們展示了由熱透鏡引起的有效焦距的變化。使用Ansys Mechanical?計算幾何體的變形和穩態溫度分布，然后將其導入VirtualLab。
由熱透鏡聚焦的高斯光束
這個用例顯示了當輸入功率變化時，熱透鏡的焦距以及聚焦光束直徑的變化[W. Koechner, Appl. Opt. 9, 2548-2553 (1970)] 。這個例子發表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。
展開 [OCAD]光學系統熱環境分析
光學系統是由各種不同光學材料制作的光學元件組成的，同時還必須由各種不同金屬材料制作的結構零件支撐起來的一個完整的光學部件才是一個完整的光學系統。正因為如此，由于各種材料在不同環境溫度和大氣壓力下的熱效應會使光學系統結構參數發生變化，這就是光學系統的熱效應。光學系統受環境熱效應的影響必然會影響系統的成像質量。為了保持光學系統成像質量的穩定，利用構成光學系統的各光學材料和金屬材料的不同熱效應影響平衡光學系統結構參數的關系維持系統成像質量的最佳效果，這就需要對光學系統的熱環境進行分析以求獲得一個滿意的結果，這就是光學系統熱分析，分析光學系統熱環境影響求得系統成像質量穩定，這就是光學系統熱環境分析的目的。
求得光學系統熱平衡，一般有以下途徑，一是適當選擇光學系統光學材料的熱效應影響，也就是利用光學材料的熱效應包括材料的熱環境對材料折射率的影響和零件中心厚度的影響，相互匹配求得系統成像質量的穩定；二是綜合考慮光學材料和金屬材料的熱環境影響平衡系統成像質量的穩定；三是精心設計光學系統的機械結構，采取復合套筒結構控制光學系統表面間隔變化求得系統成像質量穩定。所謂復合套筒結構就是利用不同膨脹系數的金屬材料構成雙筒式結構代替簡單的隔圈結構，可以任意獲得光學間隔的熱變化量。
圖1.系統熱平衡綜合計算
為了適應以上熱平衡效果，在OCAD程序主界面的“編輯”菜單內選取“光學系統熱環境分析”后會彈出如圖1光學系統熱環境分析窗體界面。在界面的表格上方給出了“環境溫度”和“大氣環境特性”的選擇。其中大氣環境特性的選擇還有“大氣壓力”和“海拔高度”兩種方式，其實不同海拔高度也就體現了對應大氣壓力，由于不同光學產品面對的要求不同，此兩種選擇方式只是為了適應不同的要求模式而定，程序還可以把海拔高度換算成對應大氣壓力。
展開 OCAD應用：光學系統熱環境分析
光學系統是由各種不同光學材料制作的光學元件組成的，同時還必須由各種不同金屬材料制作的結構零件支撐起來的一個完整的光學部件才是一個完整的光學系統。正因為如此，由于各種材料在不同環境溫度和大氣壓力下的熱效應會使光學系統結構參數發生變化，這就是光學系統的熱效應。光學系統受環境熱效應的影響必然會影響系統的成像質量。為了保持光學系統成像質量的穩定，利用構成光學系統的各光學材料和金屬材料的不同熱效應影響平衡光學系統結構參數的關系維持系統成像質量的最佳效果，這就需要對光學系統的熱環境進行分析以求獲得一個滿意的結果，這就是光學系統熱分析，分析光學系統熱環境影響求得系統成像質量穩定，這就是光學系統熱環境分析的目的。
求得光學系統熱平衡，一般有以下途徑，一是適當選擇光學系統光學材料的熱效應影響，也就是利用光學材料的熱效應包括材料的熱環境對材料折射率的影響和零件中心厚度的影響，相互匹配求得系統成像質量的穩定；二是綜合考慮光學材料和金屬材料的熱環境影響平衡系統成像質量的穩定；三是精心設計光學系統的機械結構，采取復合套筒結構控制光學系統表面間隔變化求得系統成像質量穩定。所謂復合套筒結構就是利用不同膨脹系數的金屬材料構成雙筒式結構代替簡單的隔圈結構，可以任意獲得光學間隔的熱變化量。
圖1.系統熱平衡綜合計算
為了適應以上熱平衡效果，在OCAD程序主界面的“編輯”菜單內選取“光學系統熱環境分析”后會彈出如圖1光學系統熱環境分析窗體界面。在界面的表格上方給出了“環境溫度”和“大氣環境特性”的選擇。其中大氣環境特性的選擇還有“大氣壓力”和“海拔高度”兩種方式，其實不同海拔高度也就體現了對應大氣壓力，由于不同光學產品面對的要求不同，此兩種選擇方式只是為了適應不同的要求模式而定，程序還可以把海拔高度換算成對應大氣壓力。
展開 Comsol光熱和射線光學耦合 ￥1600
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p><br></p><p>微顆粒受到光照射加熱周圍油液，周圍油液受熱折射率發生改變，同時導致入射光線偏折，散焦。</p><p><br></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202012/d4afe1410bf245aa9d026db4e226b522.gif" alt="2222.gif"></p><p><br></p><p>該案例嘗試使用comsol進行微顆粒的光熱和射線光學耦合，動圖如上展示的。</p><p><br></p><p><br></p>
展開 OCAD應用：光學系統熱環境分析
光學系統是由各種不同光學材料制作的光學元件組成的，同時還必須由各種不同金屬材料制作的結構零件支撐起來的一個完整的光學部件才是一個完整的光學系統。正因為如此，由于各種材料在不同環境溫度和大氣壓力下的熱效應會使光學系統結構參數發生變化，這就是光學系統的熱效應。光學系統受環境熱效應的影響必然會影響系統的成像質量。為了保持光學系統成像質量的穩定，利用構成光學系統的各光學材料和金屬材料的不同熱效應影響平衡光學系統結構參數的關系維持系統成像質量的最佳效果，這就需要對光學系統的熱環境進行分析以求獲得一個滿意的結果，這就是光學系統熱分析，分析光學系統熱環境影響求得系統成像質量穩定，這就是光學系統熱環境分析的目的。
求得光學系統熱平衡，一般有以下途徑，一是適當選擇光學系統光學材料的熱效應影響，也就是利用光學材料的熱效應包括材料的熱環境對材料折射率的影響和零件中心厚度的影響，相互匹配求得系統成像質量的穩定；二是綜合考慮光學材料和金屬材料的熱環境影響平衡系統成像質量的穩定；三是精心設計光學系統的機械結構，采取復合套筒結構控制光學系統表面間隔變化求得系統成像質量穩定。所謂復合套筒結構就是利用不同膨脹系數的金屬材料構成雙筒式結構代替簡單的隔圈結構，可以任意獲得光學間隔的熱變化量。
圖1.系統熱平衡綜合計算
為了適應以上熱平衡效果，在OCAD程序主界面的“編輯”菜單內選取“光學系統熱環境分析”后會彈出如圖1光學系統熱環境分析窗體界面。在界面的表格上方給出了“環境溫度”和“大氣環境特性”的選擇。其中大氣環境特性的選擇還有“大氣壓力”和“海拔高度”兩種方式，其實不同海拔高度也就體現了對應大氣壓力，由于不同光學產品面對的要求不同，此兩種選擇方式只是為了適應不同的要求模式而定，程序還可以把海拔高度換算成對應大氣壓力。
展開 管道的熱固耦合計算及管道熱應力分析!
圖19 中間平面設置圖
圖20 速度云圖
圖21 壓力云圖
圖22 溫度云圖
六、穩態熱分析
完成流體計算之后，單擊B4 進入穩態熱分析模塊，將流體區域抑制，并將固體區域生成網格，生成方法與之前類似。之后右鍵單擊Imported Load—Insert—Temperature 將流體計算的溫度場導入，在固體域溫度的接受面為固體的內表面，之前已經進行定義，直接選用即可，Cfd surface 選用計算的流固界面溫度。右鍵單擊Imported Load，單擊右鍵菜單的ImportedLoad 導入溫度。
右鍵單擊Steady-State Thermal 插入邊界條件，設置外壁面的對流換熱系數為10W/m2·℃，環境溫度為20℃。設置三個入口的端面溫度與入口流體溫度一致。在solution 中插入溫度和總的熱流量。單擊solve 進行求解。
圖23 流場溫度導入
圖24 穩態熱力學計算結果
七、變形及熱應力分析
雙擊C5 進入靜態結構計算模塊右鍵單擊Imported Load 打開右鍵菜單后單擊ImportedLoad 導入固體域的溫度。右鍵單擊Static Structural—Insert—Fixed Support 給三個入口端面施加固定約束。
展開 
SYNOPSYS光學設計軟件--- 設計一個消熱差透鏡
概述
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? 運行DSEARCH
? NTOP刪除厚度求解
? THERM檢查熱特性
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選擇Dbook工作目錄
運行DSEARCH
點擊 按鈕，打開C25M1.MAC，點擊 按鈕
運行DSEARCH_OPT.MAC
NTOP刪除厚度求解
在Command Window中輸入WS
在WorkSheet中輸入以下命令更改殼體材料熱特性CHG、ALPHA A6061、END、點擊Update
輸入NTOP，刪除厚度求解，點擊Update
刪除厚度求解，因此隨著溫度的變化鏡頭不會自動重新聚焦。
THERM檢查熱特性
在Command Window中輸入AEE，輸入以下命令THERM ATS 50 2、ATS 100 3、END
點擊 按鈕
程序將鏡頭的副本放在 ACON 2 中，重新設置溫度為 50 度，在 ACON 3中設置 100 度。
點擊ACON2和ACON3按鈕 光線扇形圖看起來幾乎相同，鏡頭是無熱化的。
在Command Window中輸入THERM OFF。
總結
本例介紹了如何設計一個必須在很寬的溫度范圍內保持聚焦的鏡頭，以及NTOP刪除厚度求解，THERM檢查熱特性。
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展開 《CEJ》：利用熱致變色熒光粉設計多模光學溫度計！
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721005702
至于光學溫度計，其原理主要基于與溫度相關的光學參數，如發光強度比（LIR）、光譜位移、壽命、發射帶寬、發光強度等。特別是，這些利用與溫度相關的LIR和壽命的技術由于其對外部環境和測量條件的固有敏感性而引起了廣泛關注。對于基于LIR的光學溫度計，通常需要兩個具有不同熱猝滅行為的發射帶，即其中一個作為參考信號，另一個作為指示信號。注意，通過研究稀土離子摻雜材料的絕對靈敏度（S a）和相對靈敏度（S r），三價稀土（Re 3+）離子的熱耦合能級（Tcl）被廣泛用于探索稀土離子摻雜材料的測溫特性。然而，由于固有的窄能隙（200–2000cm），該方法存在較低的S r值和信號可識別性。
展開 5.26汽車光學與多物理場耦合仿真技術專題研討會活動
邀請函
近年來，汽車光學及多物理場聯合仿真成為了汽車行業的前沿技術之一。從前照燈到倒車攝像頭都是汽車行業避不開的話題，設計一款卓越的汽車光學系統可以巧妙解決所有汽車照明設計難題。
多物理場耦合則為有多個同時發生的物理場的過程或系統提供了研究和應用平臺。它通過數學、物理、科學與工程應用以及數值分析等學科的雜交來探究多個物理領域的交互作用，并且在土體固結理論、流體動力學模擬、電動力學應用、流體-結構相互作用等領域都具有廣泛的應用。多個領域在汽車工業中的聯合應用，可以通過建立復雜的多場耦合仿真模型，快速、準確地預測汽車在復雜的物理環境下的響應情況，降低汽車設計和制造的成本和時間，提高汽車的安全性和可靠性。
本次汽車光學與多物理場耦合仿真專題研討會將圍繞著汽車光學、照明系統散熱、智能座艙等方向進行介紹和交流，尤其面向光學、多物理場、仿真與優化進行詳細的介紹。
展開 OpenFOAM三維換熱器流固熱耦合傳熱模擬文件，冷流和熱流逆向流動，熱流入口與冷流出口在同一側 ￥120
OpenFOAM三維換熱器流固熱耦合傳熱模擬文件，冷流和熱流逆向流動，熱流入口與冷流出口在同一側
