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許多設(shè)計(jì)過程需要兩種不同的光學(xué)理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結(jié)構(gòu)中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達(dá)到目標(biāo)。由於模擬技術(shù)發(fā)展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。如果用戶提供新訊息或有任何要求，請(qǐng)隨時(shí)與我們聯(lián)繫，我們可以相應(yīng)地更新本文。

上面圖表描繪了用 “場(chǎng) (field)” 來處理薄膜光學(xué)的概念。某個(gè)角度的一道入射平面波會(huì)在下面兩個(gè)介面中反覆交錯(cuò)無數(shù)次：空氣到膜層介面以及膜層到基板介面。在每一次的交錯(cuò)中，就相應(yīng)產(chǎn)生一道穿透以及一道反射光場(chǎng)，最後這些光場(chǎng)會(huì)在同調(diào)的假設(shè)下相加。經(jīng)過一番如魔術(shù)般建設(shè)性以及破壞性干涉後，最後的結(jié)果可以用巨觀的反射以及穿透?jìng)S數(shù)來表示。

當(dāng)達(dá)到發(fā)散點(diǎn)時(shí)，Ince-Gaussian DLL 產(chǎn)生的結(jié)果變得不準(zhǔn)確。不幸的是，對(duì)於唯一的 e 值，這一點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)（還依賴於 p、m 和光束極性）。但是，確定何時(shí)產(chǎn)生不同的解決方案很簡(jiǎn)單。該解決方案與相應(yīng)的 Hermite-Gaussian 結(jié)果不一致（對(duì)於大 e，它們應(yīng)該如此）。在這種情況下，應(yīng)使用高斯束腰光束選項(xiàng)來模擬光束模式。雷射的一般輸出可以從近軸波動(dòng)方程的解中找到。

假如我們將Jones Matrix當(dāng)作x方向上的半玻板 (Areal = -1, Dreal = +1，其餘元素皆為0)，這時(shí)輸出的圓偏振方向會(huì)與輸入時(shí)相反(例如輸入左旋圓偏振後會(huì)產(chǎn)生右旋圓偏振的結(jié)果)。

功能概觀一般而言，塑化螺桿包含塑料輸送段、過渡段，及計(jì)量段，如下圖所示。實(shí)體塑件會(huì)輸送至塑料輸送段。隨著螺桿的動(dòng)作及從料管加熱，當(dāng)從塑料輸送段移至計(jì)量段時(shí)，會(huì)傳輸並逐漸熔化塑料。熔化塑件的主要驅(qū)動(dòng)力是在整個(gè)塑化製程中塑件的電熱與黏滯加熱。此製程的輸出是螺桿特性與模具特性之間平衡的結(jié)果（在螺桿尾端）。

此外還有一點(diǎn)是我們需要特別注意的，範(fàn)例所使用的設(shè)計(jì)方法忽略了大部分的複雜人眼結(jié)構(gòu)，此處我們僅考慮瞳孔的大小，且此時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)的眼睛也是不被納入考量的。如下圖，對(duì)一個(gè)遠(yuǎn)視的眼睛而言，其遠(yuǎn)點(diǎn)球位於眼球的後方。在OpticStudio中，眼科鏡片的設(shè)計(jì)看起來是十分簡(jiǎn)單的。我們可以輸入鏡片後表面頂點(diǎn)處的屈光率作為此表面的一組解，此時(shí)系統(tǒng)便只剩鏡片前表面的曲率半徑(或稱為基本曲線)這個(gè)唯一變數(shù)。

( 圖1~圖4 )平均來說，我每週必須投入 2-3 天時(shí)間進(jìn)行分析，以確保經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)方案可以順利生產(chǎn)；因此我讓電腦晚上執(zhí)行分析，白天再來驗(yàn)證結(jié)果。Moldex3D Solid 的分析時(shí)間與模具試模的次數(shù)與成本相較來看，每批模具我們至少減少了一半的試模次數(shù)，這項(xiàng)工作是值得的 一般來說分析的過程中若有外觀或者強(qiáng)度問題，結(jié)合線的結(jié)合位置與長(zhǎng)度往往被提出討論。

同時(shí)用過LS-prepost/ANSYS/ABAQUS的GUI經(jīng)典頁(yè)面，對(duì)以下幾件事應(yīng)該印象特別深刻：①ANSYS和ABAQUS里面都要先建立幾何模型，才能依附幾何模型生成網(wǎng)格，直接生成網(wǎng)格肯定行不通，但是LS-prepost可以直接生成網(wǎng)格，不需要依附任何幾何模型；②ANSYS的GUI頁(yè)面（像上個(gè)世紀(jì)殘留下來的）對(duì)于初學(xué)者特別不友好（點(diǎn)了上步不知道下步該點(diǎn)哪兒），ABAQUS這塊兒（幾何

經(jīng)驗(yàn)上，我們是確保以下條件來保證耦合波理論仍然適用: 多階繞射: 這與厚度的限制相同。對(duì)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(duì)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(shí)存在一組光柵。

以下將介紹如何先用LS-DYNA進(jìn)行預(yù)成形組件的鋪覆分析(Draping Analysis)，接著再以Moldex3D進(jìn)行射出成型分析。 步驟1：在LS-PrePost的前處理過程中，開啟LS-PrePost 4.0，輸入薄殼網(wǎng)格模型(IGS file)，使用Auto Mesher來產(chǎn)生網(wǎng)格 (建議使用LS-PP 4.0或更新的版本) 。

最後在確保把Chief的長(zhǎng)度設(shè)定到出瞳的Radius上。便可以看到系統(tǒng)現(xiàn)在如下。打開評(píng)價(jià)函數(shù)，重新輸入以下數(shù)值驗(yàn)證。可以看到目前的最大視場(chǎng) (Hy=1) 邊緣光線 (Py=-1) 的波前差等於3.555676，跟OPD Fan中的結(jié)果一致。在Wavefront Map中也可以驗(yàn)證到。

有限訪問（自訂運(yùn)算元(User Operands)模式和自訂分析模式），這種情況下，使用者使用現(xiàn)有鏡標(biāo)頭檔的副本進(jìn)行處理和分析。自訂分析模式用於填充自訂分析的資料。這些資料是用OpticStudio提供的現(xiàn)有圖形來顯示，用於大多數(shù)分析。此模式不允許對(duì)當(dāng)前鏡頭系統(tǒng)或使用者介面進(jìn)行更改（即：在這種模式下只允許對(duì)系統(tǒng)的副本進(jìn)行更改）。自訂分析可以用C++ (COM)或C# (.NET)編寫。

→Start Recording Commands 1.2 彈出對(duì)話框中，Path name 欄輸入文件存儲(chǔ)路徑，Macro name 欄輸入宏名稱 1.3 設(shè)置好后，LS-Prepost 將自動(dòng)啟動(dòng)宏錄制，可以看到 Misc.

LS-DYNA多尺度方法開展手機(jī)的跌落測(cè)試仿真。手機(jī)蓋板用注塑成型的短纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制造，手機(jī)模型裝配了PCB印刷線路板、電池、屏幕和一些接合件。使用Moldex3D軟件完成成型仿真以得到纖維取向和體積分?jǐn)?shù)的分布數(shù)據(jù)，然后使用LS-PrePost將Moldex3D網(wǎng)格上的纖維分布數(shù)據(jù)映射到LS-DYNA有限元網(wǎng)格模型。

從后處理上說，ANSYS/LS-DYNA以ANSYS和LS-PREPOST（和求解器在同一目錄下），PC版LS-DYNA以LS-PREPOST作為后處理（也可以設(shè)置關(guān)鍵字輸出ANSYS的后處理格式） 由上面的分析可以看出，DYNA求解器（ls960.exe or ls970.exe）才是軟件的核心，前處理可以任意，最終都是要得到關(guān)鍵字文k文件。手動(dòng)編寫都沒有問題。

從后處理上說，ANSYS/LS-DYNA以ANSYS和LS-PREPOST（和求解器在同一目錄下），PC版LS-DYNA以LS-PREPOST作為后處理（也可以設(shè)置關(guān)鍵字輸出ANSYS的后處理格式） 由上面的分析可以看出，DYNA求解器（ls960.exe or ls970.exe）才是軟件的核心，前處理可以任意，最終都是要得到關(guān)鍵字文k文件。手動(dòng)編寫都沒有問題。

LS-DYNA多尺度方法開展手機(jī)的跌落測(cè)試仿真。手機(jī)蓋板用注塑成型的短纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制造，手機(jī)模型裝配了PCB印刷線路板、電池、屏幕和一些接合件。使用Moldex3D軟件完成成型仿真以得到纖維取向和體積分?jǐn)?shù)的分布數(shù)據(jù)，然后使用LS-PrePost將Moldex3D網(wǎng)格上的纖維分布數(shù)據(jù)映射到LS-DYNA有限元網(wǎng)格模型。

/imgs/97f35da51cff460c9837456346db2a8f"></p><p class="ql-align-center"><strong>王凱 | Ansys主任研發(fā)工程師</strong></p><p>LS-PrePost軟件大連分公司技術(shù)主管，2008年碩士畢業(yè)于大連理工大學(xué)計(jì)算力學(xué)專業(yè)，后一直從事LS-PrePost的研發(fā)和技術(shù)支持工作，具有豐富的LS-PrePost開發(fā)和使用經(jīng)驗(yàn)