薄膜公差仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
薄膜公差仿真的視頻教程
3DCS三維尺寸公差仿真分析
3DCS三維尺寸公差仿真分析 適用人群：尺寸工程師，結(jié)構(gòu)工程師，匹配工程師，工藝工程師等產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)人員 3DCS三維尺寸公差仿真分析-3DCS GD&T 功能的優(yōu)勢(shì)及基于 MBD 快速自動(dòng)建模解決方案（免費(fèi)）【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2022-12-27 19:00 直播背景： 3DCS作為領(lǐng)先的三維尺寸公差分析軟件，已經(jīng)在汽車(chē)制造、航空航天、3C產(chǎn)品、科研高校等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用
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abaqus結(jié)構(gòu)仿真對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)執(zhí)行詳細(xì)的剛度、強(qiáng)度、可制造性和損壞公差仿真，同時(shí)優(yōu)化重量和性能
對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)執(zhí)行詳細(xì)的剛度、強(qiáng)度、可制造性和損壞公差仿真，同時(shí)優(yōu)化重量和性能 composite structures analysis engineer角色使您可以： 提供從試件級(jí)別到子系統(tǒng)級(jí)別的詳細(xì)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證，適用于金屬和復(fù)合材料結(jié)構(gòu) 盡量減輕重量，以滿(mǎn)足車(chē)輛續(xù)航里程和性能目標(biāo) 在早期階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段提高認(rèn)證信心 執(zhí)行詳細(xì)的材料和非線(xiàn)性分析，以及線(xiàn)性靜態(tài)、頻率、扭曲、線(xiàn)性動(dòng)態(tài)和隱式
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3DCC智能公差仿真軟件—AI智能標(biāo)注功能
用3DCC三維智能公差仿真軟件，通過(guò)自動(dòng)標(biāo)注功能，自動(dòng)給出公差設(shè)計(jì)方案，驗(yàn)證公差設(shè)計(jì)是否滿(mǎn)足要求，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)公差“智能設(shè)計(jì)”，減輕工程師的負(fù)擔(dān)。
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薄膜公差仿真的實(shí)例教程
DTAS Python在公差仿真中的應(yīng)用
作為一名長(zhǎng)期從事裝配公差分析與三維仿真的尺寸工程師，我在實(shí)際項(xiàng)目中感受最深的，并不是理論方法有多復(fù)雜，而是大量重復(fù)、規(guī)則明確卻極其耗時(shí)的基礎(chǔ)建模工作。
在復(fù)雜裝配項(xiàng)目中，零件與工裝數(shù)量多、層級(jí)深，點(diǎn)、孔、銷(xiāo)等幾何特征分布在不同的 Part 和 Piece 下。特征命名需要遵循統(tǒng)一規(guī)范，公差對(duì)象需要按規(guī)則批量建立。這些工作在邏輯上并不困難，但一旦完全依賴(lài)界面操作，就會(huì)變成一項(xiàng)高強(qiáng)度、低價(jià)值且極易出錯(cuò)的體力勞動(dòng)。
更現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是，項(xiàng)目并不是一次性完成的。隨著設(shè)計(jì)不斷迭代，命名規(guī)則、零件簡(jiǎn)稱(chēng)甚至公差策略都可能發(fā)生變化。如果前期主要通過(guò)人工方式完成建模，后期的修改往往意味著大量重復(fù)操作，甚至推倒重來(lái)。在這樣的工作背景下，我開(kāi)始反復(fù)思考：尺寸工程軟件，是否只能讓我不斷“操作”，還是能夠真正“執(zhí)行規(guī)則”。
在使用 DTAS3D 的過(guò)程中，我逐漸意識(shí)到它并不只是一個(gè)建模和分析工具，而是一個(gè)允許工程人員直接參與建模邏輯的計(jì)算平臺(tái)。通過(guò) DTAS3D 提供的 Python 二次開(kāi)發(fā)接口，我可以在 PythonShell 中直接訪(fǎng)問(wèn) Product、Part、Piece、Feature 以及公差對(duì)象。這些原本只能在界面中逐個(gè)點(diǎn)擊和選擇的元素，在程序中都變成了可以被統(tǒng)一遍歷和處理的數(shù)據(jù)對(duì)象。
DTAS3D中PythonShell窗口
這種轉(zhuǎn)變對(duì)我來(lái)說(shuō)非常明顯。我的注意力不再集中在下一步該點(diǎn)哪里，而是轉(zhuǎn)向了規(guī)則是否定義清楚、邏輯是否具備可復(fù)用性。只要規(guī)則明確，程序就可以穩(wěn)定執(zhí)行，結(jié)果也可以反復(fù)驗(yàn)證。
在所有建模工作中，特征命名是我最早選擇程序化處理的一部分。復(fù)雜裝配中，特征命名往往需要同時(shí)體現(xiàn)零件簡(jiǎn)稱(chēng)、特征類(lèi)型、方向信息和編號(hào)。
展開(kāi) 1.avi
簡(jiǎn)介：
（電鍍材料）在工程中被廣泛應(yīng)用，但由于制得的薄膜涂層材料和基底材料在力學(xué)、熱學(xué)以及加工穩(wěn)定性等方面的差異性，導(dǎo)致了涂層材料的失效機(jī)理成為了日益研究的重點(diǎn)方向。對(duì)于成型后的薄膜和基底材料，兩者之間的結(jié)合力和外力作用下表面涂層的脫落是評(píng)價(jià)薄膜質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，是保證薄膜滿(mǎn)足機(jī)械、物理和化學(xué)等使用性能的基本前提。因此，薄膜材料界面結(jié)合性能的表征在實(shí)際應(yīng)用中具有非常重要的意義。
由于影響劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參數(shù)有很多，就其本質(zhì)的因素來(lái)說(shuō)，不同的材料體系對(duì)結(jié)果有著很大的影響，因此對(duì)材料的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行研究是必要的。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，可把各種不同的材料組合歸結(jié)為以下四種：彈性薄膜/彈性基底，彈性薄膜/韌性基底，韌性薄膜/彈性基底和韌性薄膜/韌性基底。通過(guò)選取適當(dāng)?shù)膮?shù)，分別建立了以上四種體系的有限元模型，并對(duì)劃痕模型進(jìn)行了分析，如下使用的是彈性薄膜/彈性基底。
仿真：
通過(guò)建立變切深刻劃銀膜有限元模型，對(duì)薄膜受到外物的劃檫時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變情況以及失效行為進(jìn)行分析，為了減少網(wǎng)格數(shù)量，加快計(jì)算速度，模型只建立對(duì)稱(chēng)的一半。其中圓錐壓頭錐尖半徑為50微米，銀膜尺寸為1.5×0.6×0.03（mm），基底尺寸為1.5×0.6×0.1（mm）。對(duì)于材料屬性方面，由于銀材料塑性模型尚未獲得，因此使用其他接近材料進(jìn)行替代。為了實(shí)現(xiàn)變切深刻劃目的，將銀膜和基底材料進(jìn)行傾斜0.6°處理，控制圓錐壓頭水平運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)劃痕深度的逐漸穩(wěn)定增加。分析步中使用動(dòng)態(tài)顯示分析，在歷史輸出中進(jìn)行位移和壓頭受力輸出。對(duì)于壓頭和銀膜之間的接觸，本例中使用的是通用接觸，防止壓頭劃穿銀膜對(duì)基底產(chǎn)生破壞，也可以使用面面接觸設(shè)置，同時(shí)把壓頭設(shè)置成剛體并設(shè)置參考點(diǎn)對(duì)于 銀膜和基底之間的關(guān)系使用綁定命令連接在一起。接觸屬性中對(duì)底面進(jìn)行固定，對(duì)稱(chēng)面中邊界條件設(shè)置對(duì)稱(chēng)約束，壓頭運(yùn)動(dòng)以速度形式進(jìn)行加載。
展開(kāi) 薄膜體聲波諧振器(FBAR)壓電耦合仿真 ￥1000
<p>本案例建立了一薄膜體聲波諧振器(FBAR)模型，一個(gè)硅襯底上挖一個(gè)空腔，然后在其上增加隔離層、下電極壓電層和上電極層，結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/c13a34fa2c6945ebbbe32c149f037a96.png" alt="Untitled1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>幾何模型</strong></p><p>仿真得到結(jié)構(gòu)隨頻率響應(yīng)的電勢(shì)和振幅分布，如下圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/231c13a322424161b8a1b82b2531f400.png" alt="Untitled21.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>頻率為 3GHz</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/03fad0bb7730490c907b7b846d5682e0.png" alt="Untitled22.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>頻率為3.2 GHz</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/bff03f49559f43818102007de80fedc6.png" alt="Untitled23.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>頻率為3.4 GHz</strong></p><p><img src="https
展開(kāi) 在本案中由于是2D仿真，所以Y軸方向長(zhǎng)度不需要考慮與編輯。設(shè)定X軸方向的區(qū)域極大值和極小值分別為-period/2和period/2的前提是幾何體的中心x坐標(biāo)本身設(shè)置為0。這樣保證計(jì)算區(qū)域邊界分布在光柵兩邊。
6. 查看計(jì)算結(jié)果
本案中仿真求解300~1200nm波段的反射和吸收。仿真計(jì)算結(jié)束后會(huì)自動(dòng)跳出結(jié)果作圖，可在窗口中查看反射率和吸收率。同樣可以將結(jié)果進(jìn)行格式輸出，如圖片或txt等。
后續(xù)可根據(jù)光譜進(jìn)行定向光柵結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通常影響光柵減反射效果的因素有材料、光柵常數(shù)、薄膜厚度、光柵形貌等。
本案為用戶(hù)介紹了利用Rsoft軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的矩形光柵的反射率和吸收率的仿真計(jì)算。比起其他數(shù)值模擬軟件，Rsoft有著計(jì)算速度快，計(jì)算結(jié)果更加嚴(yán)格精確等特點(diǎn)。
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展開(kāi) 本案例展示的是一個(gè)一維模型的薄膜太陽(yáng)能電池示例。它包括一個(gè)附加銀層和透明邊界條件的兩個(gè)設(shè)置，而不是完美的電導(dǎo)體邊界條件進(jìn)行比較。腳本data_analysis / run_comparison_1D.M對(duì)這兩種設(shè)置執(zhí)行波長(zhǎng)掃描，并將結(jié)果可視化，就像薄膜太陽(yáng)能電池的例子一樣。此外，它在下圖底部所示的半對(duì)數(shù)圖中顯示了兩種設(shè)置的節(jié)能誤差。
一維系統(tǒng)的幾何定義和網(wǎng)格劃分
雖然光源、材料和項(xiàng)目設(shè)置與2D模型非常相似，但幾何定義和網(wǎng)格參數(shù)的layout.jcm(布局文件)略有不同
與2D和3D幾何定義相比，在1D設(shè)置中使用關(guān)鍵字Layout1D而不是Layout。上面所示的文件使用了完美的電導(dǎo)體邊界條件，通過(guò)為邊界類(lèi)權(quán)分配一個(gè)域邊界。關(guān)于透明邊界設(shè)置和Layout1D的更多信息可以在參數(shù)參考中找到。
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薄膜公差仿真的最新內(nèi)容
DTAS Python在公差仿真中的應(yīng)用
作為一名長(zhǎng)期從事裝配公差分析與三維仿真的尺寸工程師，我在實(shí)際項(xiàng)目中感受最深的，并不是理論方法有多復(fù)雜，而是大量重復(fù)、規(guī)則明確卻極其耗時(shí)的基礎(chǔ)建模工作。
在復(fù)雜裝配項(xiàng)目中，零件與工裝數(shù)量多、層級(jí)深，點(diǎn)、孔、銷(xiāo)等幾何特征分布在不同的 Part 和 Piece 下。特征命名需要遵循統(tǒng)一規(guī)范，公差對(duì)象需要按規(guī)則批量建立。這些工作在邏輯上并不困難，但一旦完全依賴(lài)界面操作
本案例展示的是一個(gè)一維模型的薄膜太陽(yáng)能電池示例。它包括一個(gè)附加銀層和透明邊界條件的兩個(gè)設(shè)置，而不是完美的電導(dǎo)體邊界條件進(jìn)行比較。腳本data_analysis / run_comparison_1D.M對(duì)這兩種設(shè)置執(zhí)行波長(zhǎng)掃描，并將結(jié)果可視化，就像薄膜太陽(yáng)能電池的例子一樣。此外，它在下圖底部所示的半對(duì)數(shù)圖中顯示了兩種設(shè)置的節(jié)能誤差。
一維系統(tǒng)的幾何定義和網(wǎng)格劃分
雖然光源、材料和項(xiàng)目設(shè)置與
上期文章我們介紹了基于振動(dòng)測(cè)試結(jié)果反推結(jié)構(gòu)載荷，點(diǎn)擊可查看《Actran聲源識(shí)別方法連載（一）：結(jié)構(gòu)載荷識(shí)別》。這一期，我們將介紹第二種聲源識(shí)別方法：基于噪聲測(cè)試的薄膜模態(tài)表面振動(dòng)識(shí)別方法。通過(guò)實(shí)際工作狀態(tài)下的聲音測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合聲源結(jié)構(gòu)表面的空氣薄膜模態(tài)，反推出各階薄膜模態(tài)的參與因子，從而了解聲源表面的真實(shí)振動(dòng)情況。
圖 1 基于噪聲測(cè)試的表面振動(dòng)識(shí)別（空氣薄膜模態(tài)方法）
導(dǎo)讀:有形的產(chǎn)品都存在幾何質(zhì)量問(wèn)題，它是產(chǎn)品質(zhì)量不可分割的一個(gè)重要部分。產(chǎn)品幾何質(zhì)量可以理解為由零部件幾何精度決定的產(chǎn)品功能和性能。美國(guó)著名的咨詢(xún)公司J.D.Power經(jīng)過(guò)對(duì)全球汽車(chē)質(zhì)量問(wèn)題的調(diào)查后認(rèn)為，41%的汽車(chē)質(zhì)量問(wèn)題是由汽車(chē)車(chē)身的幾何質(zhì)量問(wèn)題造成的。應(yīng)對(duì)幾何質(zhì)量問(wèn)題的技術(shù)就是尺寸工程，一個(gè)從幾何質(zhì)量定義、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和保障的系統(tǒng)工程。然而光有理論還不夠，需要強(qiáng)有力的工具來(lái)輔助。
研究背景：
隨著社會(huì)的進(jìn)步和制造業(yè)不斷發(fā)展，各種類(lèi)型的噪聲對(duì)周邊的人類(lèi)生活帶來(lái)不可逆轉(zhuǎn)的破壞。尤其是低頻噪聲（聲波頻率低于 1000Hz），據(jù)有關(guān)低頻噪聲煩惱度研究表明，人類(lèi)長(zhǎng)期生活在低頻聲波環(huán)境周?chē)茉肼暩蓴_，會(huì)造成惡心、耳鳴、視覺(jué)模糊等諸多身體不良反應(yīng)。但是目前對(duì)低頻噪聲尚不能有效控制。
研究?jī)?nèi)容：
基于目前學(xué)者所設(shè)計(jì)的超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種薄膜型聲學(xué)超材料的單元模型，支撐框架
<p>本案例建立了一薄膜體聲波諧振器(FBAR)模型，一個(gè)硅襯底上挖一個(gè)空腔，然后在其上增加隔離層、下電極壓電層和上電極層，結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/c13a34fa2c6945ebbbe32c149f037a96.png" alt="Untitled1.png"></p><p class="ql-align-center
光柵薄膜被廣泛運(yùn)用于光伏發(fā)電，光學(xué)薄膜和減反射涂層的場(chǎng)景中。不同的光柵尺寸設(shè)置可以達(dá)到不同的減反射效果。本案利用Rsoft軟件介紹光柵薄膜的建模與仿真。
1. 新建仿真模塊
Simulation tool選擇DiffractionMOD，即衍射模塊求解工具。由于目標(biāo)模型是周期性光柵結(jié)構(gòu)，一次仿真Dimension選擇2D。
2. 添加模型結(jié)構(gòu)幾何體
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（電鍍材料）在工程中被廣泛應(yīng)用，但由于制得的薄膜涂層材料和基底材料在力學(xué)、熱學(xué)以及加工穩(wěn)定性等方面的差異性，導(dǎo)致了涂層材料的失效機(jī)理成為了日益研究的重點(diǎn)方向。對(duì)于成型后的薄膜和基底材料，兩者之間的結(jié)合力和外力作用下表面涂層的脫落是評(píng)價(jià)薄膜質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，是保證薄膜滿(mǎn)足機(jī)械、物理和化學(xué)等使用性能的基本前提。因此，薄膜材料界面結(jié)合性能的表征在實(shí)際應(yīng)用中具有非常重要的意義。
基于FLUENT網(wǎng)格重生成算法的薄膜流固耦合仿真
薄膜變形一直都是ANSYS流固耦合分析的驗(yàn)證算例，不論是雙向耦合還是單向耦合；是基于workbench還是system coupling模塊。其實(shí)，基于FLUENT自帶的網(wǎng)格重生成技術(shù)外加UDF函數(shù)控制，也能實(shí)現(xiàn)薄膜流固耦合仿真的全過(guò)程。
UDF函數(shù)片段
動(dòng)網(wǎng)格變形
文件列表
薄膜沸騰，是指當(dāng)壁面溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于與壁面接觸的液體的飽和溫度，整個(gè)壁面都浸在蒸汽中，由于在汽-液界面發(fā)生沸騰質(zhì)量交換，氣泡周期性地產(chǎn)生并向上流動(dòng)溢出。本算例采用VOF多相流模型，UDF定義初始邊界溫度分布，壁面溫度變化以及傳熱傳質(zhì)過(guò)程中的源項(xiàng)。
2s時(shí)刻的液體體積分?jǐn)?shù)云圖
UDF函數(shù)共有5個(gè)，DEFINE_ADJUST，DEFINE_INIT，以及3個(gè)DEFINE_SOURCE，僅列出一個(gè)
