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這篇Blog介紹了 OpticStudio 中的原生體積全像模擬功能，該功能可以在考慮其物理特性的情況下，在序列模式下對全像光柵進行全面模擬和分析。在非序列模式下也透過使用 DLL 展示了相同的功能。這些分析對於設計用於虛擬實境 (VR) 和增強實境 (AR) 的抬頭顯示器 (HUD) 和頭戴型顯示器 (HMD) 等系統非常重要。我們將介紹模型中使用的理論和參數。

在這種情況下，應使用高斯束腰光束選項來模擬光束模式。雷射的一般輸出可以從近軸波動方程的解中找到。對於雷射增益孔徑中的矩形、圓形和橢圓對稱性，已經找到了該方程的三組正交解。所有這三種解決方案都可以在物理光學傳播 (POP) 中的 OpticStudio 中建模。一旦確定了由這些解決方案中的任何一個定義的光束的輸入分佈，就會使用 POP 將光束傳播通過感興趣的光學系統。

在「加工精靈」中，您可以進入 ScrewPlus 模組以指定螺桿特性，編輯螺桿的製程操作條件、使用 ScrewPlus 求解器模擬螺桿製程、視覺化熔化結果，然後更新更真實的熔化溫度，以進行進一步的射出成型程序。完成 ScrewPlus 模擬後，您必須回到「加工精靈」完成射出成型規格。接著您可以加入塑化螺桿的效應，來執行射出成型條件的一般模擬。

但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統進行模擬和設計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設計人員需要根據具體情況決定其系統的策略。許多設計過程需要兩種不同的光學理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結構中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達到目標。由於模擬技術發展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。

運用Simufact軟件能夠快速地獲得擠壓過程的應力場、應變場、溫度場、速度場，求解結果能正確地反應實際情況。合理、科學的應用Simufac能夠有效地指導鋁型材擠壓工藝和模具設計，減少試模次數，對提高設計效率和質量、節省成本、提高經濟效益具有重要價值意義。 下載地址：simufact.additive 3 安裝教程

傳統分析方式通過大量現場調試尋找優化方案，浪費時間和人力物力，浪費調整時間和人力物力，因此選用Simufact有限元仿真軟件在數模階段就對焊接工藝進行優化，可以大幅度減少后期的調試成本。

圖5 終鍛過程等效應變分布工藝參數優化采用Simufact，可以進行工藝參數優化研究，比如，模具溫度，胚料溫度，鍛成型時上模下壓速度，摩擦系數等。經分析得出，預鍛過程中影響程度主次關系為模具溫度T>上模下壓速度V>坯料溫度t>摩擦因數f。終鍛過程中，影響程度最大的為模具溫度T，上模下壓速度V、摩擦因數f、坯料溫度t影響程度相近。

其計算的機理是通過仿真所得的變形結果與原始CAD數模進行比對，然后將差異反向作用在原始CAD模型上，看似得到了一個“錯誤”的幾何模型，但用它進行實際打印，將得到精度非常高的實體零部件。補償效果通過進行反變形補償，將得到的CAD數模進行正向仿真分析。依據補償后的數模進行網格的創建與路徑的微調，其他打印參數將與原始模型保持一致。經調整，原始17.4m的總路徑長度變成了17.8m。

對于水平和垂直兩種擺放方式，零部件與理論數模之間在99%以上的區域上均保持在 +/-0.25 mm的偏差范圍內。

對于水平和垂直兩種擺放方式，零部件與理論數模之間在99%以上的區域上均保持在 +/-0.25 mm的偏差范圍內。

CAD數模與掃描點云之間的偏差（左圖：映射前、右圖：映射后）■ 重力方向問題 在簡易支撐下掃描獲取到的翼子板點云，受到重力的影響產生些許的變形。而在檢具狀態下，大多數翼子板是立著夾持，與車身坐標系保持一致，重力方向又發生了新一輪變化。

補償效果通過進行反變形補償，將得到的CAD數模進行正向仿真分析。依據補償后的數模進行網格的創建與路徑的微調，其他打印參數將與原始模型保持一致。經調整，原始17.4m的總路徑長度變成了17.8m。仿真結果如下圖所示，反變形補償后，零部件的變形得到了有效抑制。

對于水平和垂直兩種擺放方式，零部件與理論數模之間在99%以上的區域上均保持在 +/-0.25 mm的偏差范圍內。

在模擬的過程中，會將入射光因為元件表面鍍膜、反射和吸收而造成的能量損耗納入考量。一般的情況下，OpticStudio可以對大多數的鍍膜或雙折射材料進行完整的分析。但有時因為分類數據報告(Prescription data)不夠齊全，在進行模擬時會需要簡化後的模型。舉例而言，當我們無法得到真實的鍍膜資訊時，OpticStudio中的理想(IDEAL)和表定(TABLE)鍍膜設定就可以派上用場。

Simufact Additive高級變形補償流程 Simufact Additive最新版本推出的高級掃描補償功能，在原有混合補償功能基礎上更進一步。從操作層面看，實現此功能需完成兩項前提工作：第一步是需要在軟件中對基準幾何體（即理論數模）做補償，得到預補償幾何體；第二步是打印此預補償幾何體并對其進行掃描，將掃描模型的結果導入軟件中。

CAD數模與掃描點云之間的偏差（左圖：映射前、右圖：映射后）■ 重力方向問題在簡易支撐下掃描獲取到的翼子板點云，受到重力的影響產生些許的變形。而在檢具狀態下，大多數翼子板是立著夾持，與車身坐標系保持一致，重力方向又發生了新一輪變化。

環軋工藝 雖然環軋工藝本身優勢重重，但想要完成優異的環軋工藝設計，避免環軋過程中貼模不均、軋制失穩等常見問題，也并非易事。在以往，工程師將會對軋件進行開模，并且試制，但對于某些大尺寸零部件，試制周期非常久，且各項試制成本很高，不利于工藝研發的快速迭代。

最后，Digimat中的映射功能可將多種工藝仿真結果（包括焊接、模流、金屬鑄造、沖壓、復合材料RTM、AFP等）以及CT掃描實際結果映射到結構有限元網格上，上述焊接工藝-結構一體化仿真分析工作流程也可以擴展到各類工藝-結構一體化仿真分析流程，從而使產品結構仿真結果更加準確。

環軋工藝 雖然環軋工藝本身優勢重重，但想要完成優異的環軋工藝設計，避免環軋過程中貼模不均、軋制失穩等常見問題，也并非易事。在以往，工程師將會對軋件進行開模，并且試制，但對于某些大尺寸零部件，試制周期非常久，且各項試制成本很高，不利于工藝研發的快速迭代。