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如果用戶采用了自定義截面，則原點(diǎn)位于用戶自定義截面時的坐標(biāo)原點(diǎn)（0,0）處。 例如此處我們在cad中繪制截面時，坐標(biāo)（0,0）位于頂部中心處，那么這個點(diǎn)就是我們截面的原點(diǎn)。 此處注意坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，雖然我們在cad中是X、Y坐標(biāo)，但換到ANSYS截面定義中，x坐標(biāo)代表單元坐標(biāo)系Y軸，y坐標(biāo)系代表單元坐標(biāo)系Z軸。

在這個工作流程中，演示了我們可以在納米單元級別設(shè)計(jì)超表面，并將其組裝到厘米等級,并將超透鏡整合到OpticStudio的光線追蹤系統(tǒng)中。流程最后還提供了將超表面信息提取到GDS檔案中進(jìn)行制造的步驟。步驟1：定義相位目標(biāo)第一步是定義超透鏡相位目標(biāo)的空間分布。由于大尺寸的超透鏡需要數(shù)量龐大的納米單元來構(gòu)成，如果空間分布用位置的查表來表達(dá)，內(nèi)存需求會超出一般CPU的負(fù)荷。

一、前言 本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結(jié)點(diǎn)解與單元解的主要區(qū)別。

概述了解模擬工作流程和關(guān)鍵結(jié)果超透鏡由精心排列的具有亞波長結(jié)構(gòu)的“單位晶格”或“元原子”組成。通過調(diào)整這些單位晶格元件的幾何形狀，人們可以修改元件對于平面波的相位響應(yīng)情況。借助幾何參數(shù)方面的相位知識，可以通過將元原子放置在必要的位置來創(chuàng)建具有任意相位分布的超透鏡。第1步：定義目標(biāo)相位分布第一步是定義超透鏡的目標(biāo)相位分布。

在這個工作流程中，演示了我們可以在納米單元級別設(shè)計(jì)超表面，并將其組裝到厘米等級,并將超透鏡整合到OpticStudio的光線追蹤系統(tǒng)中。流程最后還提供了將超表面信息提取到GDS檔案中進(jìn)行制造的步驟。步驟1：定義相位目標(biāo)第一步是定義超透鏡相位目標(biāo)的空間分布。由于大尺寸的超透鏡需要數(shù)量龐大的納米單元來構(gòu)成，如果空間分布用位置的查表來表達(dá)，內(nèi)存需求會超出一般CPU的負(fù)荷。

例如，可以在曲率半徑，圓錐系數(shù)或TCE上指定求解類型，并通過單擊要放置的求解單元的求解框進(jìn)行設(shè)置。盡管OpticStudio提供了許多默認(rèn)的求解類型，但用戶有可能希望自定義求解類型，這可以通過使用Zemax編程語言（ Zemax Programming Language ，ZPL）來實(shí)現(xiàn)。ZPL宏求解可用于任何編輯器中的幾乎所有單元（曲率半徑，厚度，參數(shù)，多重結(jié)構(gòu)等）。

對于具有如下已知形狀的透鏡，我們可以使用解析公式來定義相位分布。在無法用公式精確描述形狀（相位分布）的其他常規(guī)情況下，使用直線網(wǎng)格將空間相位數(shù)據(jù)進(jìn)行表示將十分有用。在這個案例中，我們正在設(shè)計(jì)一個超透鏡，使其結(jié)合一個僅在Y 方向具有光焦度的柱面鏡可以將入射準(zhǔn)直光束進(jìn)行最佳地聚焦。

我們需要確定視線的方向，即從何點(diǎn)看向何點(diǎn)，此時，我們需要給定視線的方向向量，該向量的起點(diǎn)稱為視點(diǎn)，ANSYS默認(rèn)為（0，0，1）向量的終點(diǎn)稱為目標(biāo)點(diǎn)，該點(diǎn)坐標(biāo)不可更改，始終為全局坐標(biāo)系的原點(diǎn)即點(diǎn)（0,0,0）實(shí)際上，/VIEW命令是用來定義一個新的視點(diǎn)的，第1個參數(shù)WINDOW的編號（graphics window可以切割成很多個windows）默認(rèn)值為1，第2,3,4個參數(shù)分別是視點(diǎn)的X,Y,Z坐標(biāo)值

Euler剪力不是這樣的定義，因?yàn)榘凑誆uler梁定義，顯然Euler梁的剪切角=0，但Euler梁依然有剪力。

我們需要確定視線的方向，即從何點(diǎn)看向何點(diǎn)，此時，我們需要給定視線的方向向量，該向量的起點(diǎn)稱為視點(diǎn)，ANSYS默認(rèn)為（0，0，1）向量的終點(diǎn)稱為目標(biāo)點(diǎn)，該點(diǎn)坐標(biāo)不可更改，始終為全局坐標(biāo)系的原點(diǎn)即點(diǎn)（0,0,0）實(shí)際上，/VIEW命令是用來定義一個新的視點(diǎn)的，第1個參數(shù)WINDOW的編號（graphics window可以切割成很多個windows）默認(rèn)值為1，第2,3,4個參數(shù)分別是視點(diǎn)的X,Y,Z坐標(biāo)值

此外，IEEE標(biāo)準(zhǔn)列出了基于（x，y，z，yz，xz，xy）排序的系數(shù)， • 而ANSYS輸入需要（x，y，z，xy，yz，xz）排序。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見《耦合場分析指南》中的壓電矩陣。通過調(diào)整網(wǎng)格單元大小以適應(yīng)分析的頻率范圍，確保每個波長至少有六個單元用于感興趣的最高頻率。

Ansys針對這類工程問題提供模態(tài)綜合法（CMS）利用超單元，將非關(guān)鍵部件進(jìn)行縮減計(jì)算。本文根據(jù)查閱到的網(wǎng)絡(luò)資料，對超單元縮減計(jì)算如何在Ansys Workbench 中實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行了介紹。示例： 工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品需要模擬工作環(huán)境進(jìn)行振動試驗(yàn)，產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)已經(jīng)很復(fù)雜，再加上工裝往往是一個更大的結(jié)構(gòu)。

(案例模型中的分析系統(tǒng)E對應(yīng)應(yīng)用2) 應(yīng)用3：控制自由度在畫網(wǎng)格過程中，Ansys通過單元類型來定義模型自由度(DOF)。 二維面幾何(位于X-Y平面): X和Y方向平動位移。 三維立體幾何：X,Y和Z方向平動位移。 三維曲面和線幾何：X,Y和Z平面的平動和轉(zhuǎn)動位移。但是你如何對沒有旋轉(zhuǎn)自由度的模型定義旋轉(zhuǎn)邊界條件呢？

后處理：- 節(jié)點(diǎn)位移列表- 單元力和彎矩- 撓度圖- 應(yīng)力等值線圖在本教程中，我們將進(jìn)行第一步。步驟1：啟動 Ansys Mechanical APDL。步驟2：單擊 Preferences 并選擇 Structural ，因?yàn)槲覀儗⑦M(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。單擊 OK（確定）。步驟3：現(xiàn)在我們必須繪制關(guān)鍵點(diǎn)。

概述了解模擬工作流程和關(guān)鍵結(jié)果超透鏡由精心排列的具有亞波長結(jié)構(gòu)的“單位晶格”或“元原子”組成。通過調(diào)整這些單位晶格元件的幾何形狀，人們可以修改元件對于平面波的相位響應(yīng)情況。借助幾何參數(shù)方面的相位知識，可以通過將元原子放置在必要的位置來創(chuàng)建具有任意相位分布的超透鏡。第1步：定義目標(biāo)相位分布第一步是定義超透鏡的目標(biāo)相位分布。

Ansys中采用三步法處理模態(tài)綜合問題：1、超單元的生成(Generation pass)；2、超單元的使用(Use pass)；3、超單元的擴(kuò)展(Expansion pass)。 以往在Ansys經(jīng)典界面下，完成CMS三步法有著嚴(yán)格的操作步驟，其過程極其繁瑣。

圖7：幻燈片#56幻燈片 #54–55定義矩陣的關(guān)鍵因素，進(jìn)而定義波前相位響應(yīng)Ψ，包括由參數(shù)向量定義的局部結(jié)構(gòu)，在這里表示為兩種類型的超透鏡單元，局部入射方向以及波長。需要強(qiáng)調(diào)的是，在物理光學(xué)和幾何光學(xué)中，局部方向向量的確定方式是相同的。為了總結(jié)我們對矩陣依賴關(guān)系的理解，我們將矩陣表示為結(jié)構(gòu)參數(shù)、局部入射方向向量和波長的函數(shù)。

利用ANSYS APDL板塊建立桿系結(jié)構(gòu)模型時，常常通過賦予桿件或單元實(shí)常數(shù)來建立有限元模型，譬如橋梁、高層結(jié)構(gòu)、大臨施工結(jié)構(gòu)等。在建立這些結(jié)構(gòu)的有限元模型時，使用較為普遍的當(dāng)屬Beam4單元，該單元是一種可用于承受拉、壓、彎、扭的單軸受力單元。這種單元在每個節(jié)點(diǎn)上有六個自由度：x、y、z三個方向的線位移和繞x、y、z三個軸的角位移?？捎糜谟?jì)算應(yīng)力剛化及大變形的問題。

但對于更一般的結(jié)構(gòu)，用梁單元來模擬不一定合適，需要采用更一般的單元，ANSYS提供了專用的鋼筋混凝土實(shí)體單元SOLID65來模擬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，該單元材料采用混凝土材料模型，可定義混凝土的開裂、壓碎準(zhǔn)則。 另外可以定義鋼筋方向和體積率，可用來模擬鋼筋混凝土的破壞。