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八月底，熱門話題【基于 Ansys 軟件的光機熱耦合解決方案】研討會即將開啟！

初始條件： 定義模擬的初始條件，例如開始時的溫度場和流場。方程和耦合： 編寫和配置適當的方程組，考慮熱傳導、流體流動和相變。確保這些方程相互耦合，以模擬實際的物理過程。Level Set 方法： 選擇Level Set方法來描述液體/固體相變的界面。您需要配置Level Set方程并設置相應的參數。求解： 運行模擬并查看結果。

具體如下圖3所示 圖3 波導材料及鋁熱電極熱光材料參數設定在完成多物理場耦合設置后，進行物理場模擬運算，運算結果如下所示，由于溫度的變化導致波導表面的折射率發生相應的改變： 圖4 溫度變化導致波導表面處有折射率變化 圖5 熱光調制光開光結果圖如圖5所示，為耦合式光開關調控光場的模擬示意圖

，分析了溫度對再結晶的影響，以及定向形核和生長選擇兩類機制的差異，同時模擬了順序耦合的 DRX→SRX（退火）過程及異常晶粒長大（AGG），模擬效果如下：根據作者提供的思路（相對簡單清晰），可以編寫對應的子程序，完整晶體塑性和元胞自動機的完全耦合，同樣使用隱式umat實現。

其可用于模擬吸液芯的毛細現象、蒸發管的沸騰、冷凝器的冷凝等復雜現象，解決熱管試驗參數不易測量和試驗成本高等問題。軟件可以對流體回路的部件及換熱器等進行微觀的氣液兩相、單相、流固耦合等模擬仿真計算，提取所仿真的物理現象及趨勢，并能與理論計算比較驗證。2.

測試通過真空熱室模擬?40℃~80℃環境，避免冷凝與設備自身熱變形干擾，測量結果如表2所示。從表2中的法蘭焦距可知，鏡頭低溫離焦量為?18μm，高溫離焦量為15μm，與光機熱集成仿真的結果基本一致，充分驗證了光機熱集成仿真方法的可靠性，也彰顯了Zemax在光學性能預判計算中的高精度優勢。

紅外成像 FRED可以很容易的使用圖形用戶界面及內置的腳本語言實現熱輻射和熱成像，利用輻射測量技術，可以在很短的時間內準確的執行熱成像、冷反射、熱照度均勻性、自發熱輻射。如上圖所示是一個熱茶壺不同的輻射系數及不同的表面溫度分布透過單透鏡成像在探測器上的2D照度圖。 光纖耦合效率 FRED可以分析單模和多模光纖耦合效率，并且自動計算出不同位置和角度對應的耦合效率關系。

利用 OAS 內置輕量化 CAD 核心，實現光學透鏡與機械結構的一體化建模，結合紅外光學材料特性完成材料賦值，精準控制透鏡同軸度公差≤0.001mm，避免機械結構對紅外光路的遮擋與干擾，同時構建光機熱耦合模型，模擬不同溫度環境下的結構變形影響。 參數配置 以高分辨率、寬溫域適配為核心目標，設定紅外波段光學性能參數、結構空間適配參數、極端環境適配參數。

尤其是新開發的Star模塊用于光機熱耦合分析，引入的RCWA算法計算衍射光柵耦合效率用于優化AR系統等，使得Zemax整體功能更加強大。

<p>在本研究中，我們基于ANSYS Workbench平臺開展了太陽能加熱鋁鍋的熱-結構耦合（熱固耦合）數值模擬分析，旨在揭示鋁鍋在太陽輻射加熱過程中的溫度場演化規律及其對結構應力與變形的影響。太陽能作為一種綠色可再生能源，其加熱過程伴隨著顯著的溫度梯度，尤其在鍋體壁厚不均或存在邊界散熱的情況下，更容易引發熱應力集中和局部形變。

多物理場耦合分析：ABAQUS支持熱-力耦合分析，可以同時考慮熱傳遞和結構響應。可進行評估冰塊在高溫下的力學行為和穩定性。 二、問題描述 為冰塊融化仿真，模擬高溫下，冰塊的熱傳遞和融化過程。通過仿真可以得到冰塊的體積不斷減少的過程。主要用到Abaqus提供的Umeshmotion子程序。

模擬結果較好地預測了換熱器內的溫度分布情況，驗證了code_saturne計算換熱和溫度分布的能力，同時也證明了code_saturne具有較好的耦合能力，能與各種外部模型進行耦合計算。

1、 引言本案例通過力 - 熱耦合分析方法，探究圓形激光載荷作用下玻璃板的溫度分布及應力響應特性。通過開發定制化子程序生成激光熱源，并結合溫度 - 位移耦合分析步，建立高精度有限元模型，最終實現對溫度場與應力場的多物理場耦合求解與結果分析。

模型簡介：考慮熱流固-損傷耦合效應，本案例建立了水力裂縫擴展模型，假設材料楊氏模量和抗拉強度滿足weibull分布，邊界施加應力條件，可運用于如下場景：1、干熱巖儲層壓裂，流體介質可選擇水和二氧化碳，實現壓裂過程裂縫動態擴展模擬；2、干熱巖儲層采熱開發，分析熱流固-損傷耦合效應對采熱的影響；3、深部頁巖儲層壓裂，實現水和二氧化碳壓裂裂縫擴展模擬；4、其他熱流固耦合問題。

項目介紹對于本田 CR-V SUV 模型的設計，本田希望獲得詳細汽車幾何形狀的全耦合熱 3D-CFD RANS 模擬。模擬的主要目的是清楚了解汽車引擎蓋下的所有熱學方面。需要考慮所有相關的熱源：發動機、排氣系統、散熱器、冷凝器和風扇。他們需要一種能夠處理大規模耦合仿真的求解器，同時在一個仿真中考慮外部流動、旋轉組件、多孔介質、共軛傳熱、熱交換器建模和輻射。

美國Sigmadyne公司的SigFit軟件是光機熱耦合分析工具，可以將有限元分析得到的光學表面變形等結果文件通過多項式擬合或插值轉化為光學分析軟件的輸入文件，還可實現動態響應分析、光程差分析、設計優化、主動控制/自適應控制光學系統的促動器布局及優化等。

寫在前面仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。

本案例采用INTESIM-Multiphysics分析軟件，對電磁爐物體加熱模型進行電磁-熱耦合分析，首先建立渦流場分析，利用軟件的耦合模塊，模擬電磁生熱到熱場的物理量傳遞過程，查看整體的溫度分布，最終得到電磁爐渦流場生熱過程的溫度分布，及被加熱物體的溫升。

作者通過LS-DYNA軟件中的流固熱耦合模塊，模擬熱風焊接過程中不同參數對產品各個焊腳上的熱影響和結構變形影響，旨在找到最優熱風槍管道工裝設計結構、流體流量及溫度參數等，為下一步良好的焊接效果做好準備。