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射出成型技術(shù)使可能的創(chuàng)新光學(xué)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，具有大規(guī)模生產(chǎn)的模塊很多好處。鏡頭可以設(shè)計(jì)成具有復(fù)雜的邊緣特徵，使它們能夠堆疊，從而簡化組裝並消除對齊的需要。Zemax 工具使注塑光學(xué)元件的可能性最大化變得簡單。在 OpticStudio 中創(chuàng)建的光學(xué)設(shè)計(jì)可以無縫轉(zhuǎn)換為原始 CAD 元件，並且所有光學(xué)資訊都完好無損。

在這個點(diǎn)之外的景物，將會成像於視網(wǎng)膜前方。當(dāng)眼球轉(zhuǎn)動時遠(yuǎn)點(diǎn)的距離不會改變，因此會以這個距離為半徑形成一個“遠(yuǎn)點(diǎn)球”。此外，遠(yuǎn)點(diǎn)會是視網(wǎng)膜的光學(xué)共軛，因此眼鏡鏡片的功能就是把偏離的影像修正到遠(yuǎn)點(diǎn)球上。人眼的瞳孔在此系統(tǒng)中充當(dāng)光圈的角色，且當(dāng)視線移動時，瞳孔將同步的以眼球?yàn)橹行?em>轉(zhuǎn)動。物平面通常是設(shè)定在無限遠(yuǎn)，雖然一個近的物平面可以用來達(dá)成不同的鏡片設(shè)計(jì)。下面的例子展示了設(shè)計(jì)的原則。

繞射光學(xué)元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中越來越受歡迎，其應(yīng)用範(fàn)圍從手機(jī)鏡頭到AR / VR耳機(jī)，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統(tǒng)進(jìn)行模擬和設(shè)計(jì)總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。

本案例利用Fluent的RBM模型，對護(hù)衛(wèi)艦直升機(jī)迫降模型氣動性能問題進(jìn)行了仿真計(jì)算。該案例以NACA0012和SFS2標(biāo)準(zhǔn)模型展開相關(guān)計(jì)算，因?yàn)榕灤Ｐ蜑?00：1縮比模型，僅考慮航速為2m/s，直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速為251.2rad/s，降落速度為2m/s的仿真工況。大部分設(shè)置與Fluent 護(hù)衛(wèi)艦直升機(jī)懸停性能仿真（一）一致，若已經(jīng)了解上個案例的讀者可以直接查看4.3中的設(shè)置。

相較于傳統(tǒng)CFD仿真工具，Ansys Forte提供強(qiáng)大的自動化動網(wǎng)格、間隙控制模型、內(nèi)置閥門流固耦合仿真等行業(yè)專用仿真功能，解決各類容積式壓縮機(jī)、油泵、內(nèi)燃機(jī)等復(fù)雜運(yùn)動問題仿真的痛點(diǎn)問題。

本案例利用Fluent的RBM模型，對護(hù)衛(wèi)艦直升機(jī)懸停模型氣動性能問題進(jìn)行了仿真計(jì)算。該案例以NACA0012和SFS2標(biāo)準(zhǔn)模型展開相關(guān)計(jì)算，因?yàn)榕灤Ｐ蜑?00：1縮比模型，僅考慮航速為2m/s，直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速為251.2rad/s的仿真工況。

高端艙中很少有人能達(dá)到接近一小時的飛行時間。計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）的應(yīng)用可以幫助顯著提高無人機(jī)的效率并延長其飛行時間和航程。在本文中，我們將通過一個示例演示如何：工業(yè)無人機(jī)在懸停模式下的空氣動力學(xué)仿真和優(yōu)化，這是此類無人機(jī)中能量最密集的模式。四軸飛行器幾何我們選擇了當(dāng)今使用最廣泛的旋翼無人機(jī)配置之一：四軸飛行器。

在這個案例中，Jones Matrix被用來當(dāng)作x方向上的1/4玻板。觀察Jones Matrix表面產(chǎn)生的結(jié)果最簡單的方式是利用偏振光瞳圖(Polarization Pupil Map)。依序選取Analyze...Polarization...Polarization Pupil Map，我們可以看到如下圖的結(jié)果。觀察上圖，我們可以看到輸入的圓偏振被轉(zhuǎn)為線偏振。

使用Code_Saturne仿真計(jì)算所得出的數(shù)據(jù)與使用Fluent進(jìn)行模擬的結(jié)果相比十分接近，同時也更為接近實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 通過觀察在軸面上的速度云圖，也可以在葉輪與擴(kuò)壓器之間捕捉到旋轉(zhuǎn)失速的現(xiàn)象，在葉輪和擴(kuò)壓器中發(fā)現(xiàn)了四個脫流點(diǎn)，葉輪中脫流點(diǎn)處的速度是葉輪中旋轉(zhuǎn)速度的0.0587倍。

對於厚的全像，輸入光線的能量將只轉(zhuǎn)移到直接穿透的0階波或繞射的+1階波上。對於薄的全像，其他繞射階數(shù)的效率可能不為零，如-1 -2 +2 -3 +3 ...。這些額外階數(shù)不在耦合波理論的考慮中。 多重光柵 (multiplex): 全像中只能同時存在一組光柵。Kogelnik的方法不允許多於一個光柵重疊在一個區(qū)域。 雙折射材料: 全像的材料被認(rèn)為是均向性的。

圖5(a）為四種蒙皮增厚方案下機(jī)翼固有頻率對比結(jié)果，圖5(b）為機(jī)翼整體和根部分別增厚，機(jī)翼增重18kg的方案與原方案固有頻率對比結(jié)果。 對比方案1和方案3，方案2和方案4，結(jié)果顯示，復(fù)合材料機(jī)翼蒙皮增厚可以有效地提高機(jī)翼各階固有頻率。

使用code_saturne仿真計(jì)算所得出的數(shù)據(jù)與使用Fluent進(jìn)行模擬的結(jié)果相比十分接近，同時也更為接近實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過觀察在軸面上的速度云圖，也可以在葉輪與擴(kuò)壓器之間捕捉到旋轉(zhuǎn)失速的現(xiàn)象，在葉輪和擴(kuò)壓器中發(fā)現(xiàn)了四個脫流點(diǎn)，葉輪中脫流點(diǎn)處的速度是葉輪中旋轉(zhuǎn)速度的0.0587倍。還可以觀察到壓力擾動向上移動至葉輪的入口，同時高速氣流團(tuán)向下游的的擴(kuò)散器移動。

3、測試結(jié)果 并行測試結(jié)果如下所示： 4、測試結(jié)果對比 將case2的測試結(jié)果與Fluent官方及第三方超算測試情況進(jìn)行對比，結(jié)果如下圖所示： 其中，Fluent官方測試案例是飛機(jī)機(jī)翼上方的外部氣流穩(wěn)態(tài)流場仿真，網(wǎng)格規(guī)模1400萬；第三方超算測試案例是卡車車身外部穩(wěn)態(tài)流場仿真，網(wǎng)格規(guī)模1400萬。

無人機(jī)四旋翼側(cè)網(wǎng)格生成效果圖2. LBM求解器對旋翼機(jī)體的數(shù)值仿真目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)不同工況下旋翼的高保真數(shù)值模擬，以提升無人機(jī)整體的飛行效率、機(jī)動性、穩(wěn)定性和安全性。