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很多人在使用ANSYS模擬焊接和增材制造過程中都面臨高斯熱源施加的難題，現(xiàn)在我來演示一下如何在ANSYS經(jīng)典中使用APDL語言施加高斯熱源，以及如何實(shí)現(xiàn)熱源的移動(dòng)。

簡(jiǎn)介 許多激光系統(tǒng)包含一個(gè)空間濾波器，來“清除”由散射或不想要的高階模引起的高頻噪聲，以產(chǎn)生準(zhǔn)直、單模的高斯光束。一般來說，一個(gè)透鏡使光束聚焦到一個(gè)小孔上，然后再經(jīng)過第二個(gè)透鏡準(zhǔn)直。由于透鏡的傅里葉變換特性，在小孔平面上的光束輪廓是初始光束的傅里葉變換。小孔略去了邊緣處的高頻噪聲，然后讓低頻高斯光束以高的百分比（98-99%）通過。

分布情況 高斯熱源的能量分布并非均勻的，而是集中在一個(gè)較小的區(qū)域內(nèi)，并以中心為峰值向四周逐漸衰減。這種非均勻的分布特點(diǎn)使其能夠模擬諸如激光焊接、電子束焊接等局部集中加熱的過程。 應(yīng)用案例 在焊接工藝中，高斯熱源常用于模擬焊接過程中的熱輸入。

質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度云圖 3.3 噪聲分析噪聲分析利用ANSYS專業(yè)噪聲仿真模塊Acoustics。噪聲分析需要輸入聲音在介質(zhì)中的傳播速度及介質(zhì)密度等參數(shù)，此處介質(zhì)為空氣，在Engineer Data中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)即可。噪聲分析由于主要分析聲音在介質(zhì)中傳播現(xiàn)象，因此需要設(shè)置空氣域。由于變壓器與空氣接觸部分幾何復(fù)雜，因此對(duì)空氣域采用四面體網(wǎng)格劃分方式。

那么接下來就是如何實(shí)現(xiàn)熱源移動(dòng)的問題了，熱源移動(dòng)肯定是與速度有關(guān)，速度為0自然就是靜態(tài)的熱源分布，速度大于0才是一個(gè)移動(dòng)的熱源，那么與速度有關(guān)就是等效地說與時(shí)間有關(guān)，在ANSYS中時(shí)間{TIME}正好是一個(gè)變量，所以如何在公式中體現(xiàn)呢？

電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計(jì)算振動(dòng)噪聲。

很多人在使用ANSYS模擬焊接和增材制造過程中都面臨高斯熱源施加的難題，現(xiàn)在我來演示一下如何在ANSYS經(jīng)典中使用APDL語言施加高斯熱源，以及如何實(shí)現(xiàn)熱源的移動(dòng)。

圖1 ANC算法模型1.filtered-x ANCFxLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法：該算法是基于次級(jí)通道是滑動(dòng)平均過程和隨機(jī)輸入信號(hào)的假設(shè)，它克服了確定性輸入信號(hào)的限制，具有較低的計(jì)算復(fù)雜度，該算法是許多ANC算法的基礎(chǔ)。它可以用于前饋、反饋和混合ANC系統(tǒng)，在窄帶噪聲抑制、主動(dòng)脈沖噪聲控制等方面有廣泛的應(yīng)用。

下面介紹一下基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析： 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計(jì)算振動(dòng)噪聲。

通過振型分析，認(rèn)為較低頻率的前六階振動(dòng)對(duì)氣動(dòng)噪聲影響較大，為設(shè)計(jì)低噪聲風(fēng)機(jī)提供了借鑒。下一步將計(jì)算葉輪流場(chǎng)，得到葉片流場(chǎng)受力并對(duì)葉輪作諧波分析，通過氣動(dòng)聲 學(xué)公式預(yù)測(cè)噪聲的大小，以期望獲得葉輪振動(dòng)對(duì)氣動(dòng)噪聲的具體量值。文章來源：正脈科工CAE

、參考信號(hào)、濾波輸出、誤差 參考信號(hào)與濾波輸出的差值 音頻白噪聲消除 輸入信號(hào)、參考信號(hào)、濾波輸出、誤差 參考信號(hào)與濾波輸出的差值 單頻白噪聲消除 Demo3

（三）直接序列擴(kuò)頻偽噪聲系統(tǒng)利用偽隨機(jī)碼PN，與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行模二加運(yùn)算，生成一偽隨機(jī)碼序列，將該序列擴(kuò)展到十分寬的頻帶上，接著調(diào)制載波從天線發(fā)射出去信號(hào)[5]。在天線接收到擴(kuò)頻信號(hào)后利用和發(fā)射端相同且碼速同步的PN碼序列對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，由于收、發(fā)端PN碼相同，可以解擴(kuò)為窄帶信號(hào)，然后擴(kuò)展加入高斯白噪聲的帶寬，噪聲功率降低進(jìn)而減少對(duì)信號(hào)通頻帶內(nèi)的干擾。

在這種條件下，應(yīng)該使用高斯束腰選項(xiàng)來模擬光束模式。武漢宇熠科技是 ANSYS 全線產(chǎn)品中國區(qū)官方指定代理商，提供 Ansys Zemax、Ansys Lumerical、Ansys Speos 等軟件產(chǎn)品的培訓(xùn)、銷售、技術(shù)支持、二次開發(fā)、解決方案及這些軟件相關(guān)全方位定制服務(wù)。

ANSYS中產(chǎn)生隨機(jī)分布的一個(gè)重要函數(shù)是 *VFILL，該函數(shù)主要的作用是對(duì)數(shù)組進(jìn)行填充賦值，而在賦值的過程中，用戶既可以選擇自定義數(shù)據(jù)內(nèi)容，也可以選擇利用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生數(shù)值，ANSYS Help中*VFILL說明如下： 該函數(shù)主要輸入參數(shù)為數(shù)組名稱以及輸入數(shù)據(jù)的函數(shù)，當(dāng)選擇為data時(shí)，表示用戶自定義數(shù)據(jù)進(jìn)行填充，當(dāng)選擇其他選項(xiàng)時(shí)，則根據(jù)函數(shù)類型進(jìn)行填充。

具體安排一、Ansys Zemax 激光光纖耦合二、Ansys Zemax 成像設(shè)計(jì)三、Ansys Zemax 照明設(shè)計(jì)與雜散光分析 Ansys Zemax 激光光纖耦合01課程大綱<<<<01. 激光、高斯光束介紹02. 幾何光線和高斯光束之間的區(qū)別03. SC, NSC 和POP之間激光模型的區(qū)別04. 近軸高斯光束和傾斜高斯光束05.

本文原刊登于Ansys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級(jí)應(yīng)用工程師編輯整理：王楊 | Ansys 主任應(yīng)用工程師噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）是電機(jī)設(shè)計(jì)與性能的關(guān)鍵因素。

模態(tài)參數(shù)調(diào)諧輸入新的模態(tài)參數(shù)后，Motor-CAD NVH模型將自動(dòng)調(diào)諧，NVH分析結(jié)果將在幾秒鐘內(nèi)更新。調(diào)諧的模型可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)ERP水平，如圖5所示。

作為光纖接收輸入端的像面已設(shè)置具有折射率為 1.43 的材料和 1% 的反射率、99% 透射率的AR涂層 COAT I.99。選擇 分析...物理光學(xué)傳播 查看 6 微米輸入束腰的高斯光束將如何通過光學(xué)系統(tǒng)之后聚焦在系統(tǒng)像面上：最終在像面上計(jì)算得到光束束腰尺寸為 5.8787 微米，瑞利距離為 0.1mm。

作為光纖接收輸入端的像面已設(shè)置具有折射率為 1.43 的材料和 1% 的反射率、99% 透射率的AR涂層 COAT I.99。選擇 分析...物理光學(xué)傳播 查看 6 微米輸入束腰的高斯光束將如何通過光學(xué)系統(tǒng)之后聚焦在系統(tǒng)像面上：最終在像面上計(jì)算得到光束束腰尺寸為 5.8787 微米，瑞利距離為 0.1mm。

Ansys Mechanical中電機(jī)和外殼的結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析通過Ansys多物理場(chǎng)分析平臺(tái)Workbench，電磁力可以傳遞到Mechanical中，作為Mechanical的輸入，用于分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。基于物體的電磁力映射方法（見圖4），可用于每個(gè)齒部都獨(dú)立建模的模型。這種方法適用于二維電磁場(chǎng)與三維結(jié)構(gòu)場(chǎng)的耦合。