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通常，可以透過求解近軸波動方程來找到雷射的輸出。該方程最廣為人知的解法是理想的單模高斯光束的解法。存在依賴於給定係統對稱性的其他正交解集。1 它們可用於對高階光束模式進行建模。在這篇Blog中，我們描述了 OpticStudio 中可用於表徵高階雷射光束的模型。定義後，此類光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學傳播設計的任何光學系統中傳播。

一、CFD在心血管系統中的應用計算流體力學（CFD）在心血管系統中的應用是其在醫學領域中最成熟、最深入的方向之一。它通過數值模擬血液流動的動力學特征如，流速、壓力、剪切應力等，結合患者的影像數據重建個性化血管模型，為理解心血管疾病的發病機制、優化診療方案提供了量化依據。

一、CFD在心血管系統中的應用計算流體力學（CFD）在心血管系統中的應用是其在醫學領域中最成熟、最深入的方向之一。它通過數值模擬血液流動的動力學特征如，流速、壓力、剪切應力等，結合患者的影像數據重建個性化血管模型，為理解心血管疾病的發病機制、優化診療方案提供了量化依據。

這兩種光柵在光學系統中的作用幾乎是一樣的，但在製造和模擬方面卻有很大的不同。 圖 1. (a) 表面反射光柵 (b) 體積全像光柵 圖1(b)所示的VHG是通過在感光材料薄膜上曝光兩個或多個光束來製造。然後將薄膜進行化學或熱顯影：這就是光柵。光柵上的表面是光滑的，但光柵內部的折射率是正弦調變的。

實體塑件會輸送至塑料輸送段。隨著螺桿的動作及從料管加熱，當從塑料輸送段移至計量段時，會傳輸並逐漸熔化塑料。熔化塑件的主要驅動力是在整個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果（在螺桿尾端）。ScrewPlus 是一個強大的工具，可模擬經過實體輸送（塑料輸送段）、熔化（過渡段）及泵取（計量段）從實體狀態到熔化狀態的整個塑化製程。

中村副教授正在與自治醫科大學附屬的埼玉醫學中心和自治醫科大學心血管外科共同合作調查原因。在這種情況下，有兩種可能的主動脈瘤原因。一種理論認為血管可能存在某些遺傳問題，因為從一開始就存在某種遺傳缺陷。另一種可能性是由于主動脈瓣膜疾病引起的血流模式改變導致主動脈瘤。可能是這兩者之一或兩者都是原因。 　Nakamura等人正在研究由流量變化引起的設想進行驗證。

因此，瓣膜難以打開，并且血流變成射流并且與血管的壁表面碰撞。可以看出，壁面剪切應力由于靠近碰撞點的強血流而增加。由于已知細胞會因摩擦力而失去功能，因此在壁面剪切應力較大的地方可能會發生異常。 圖1. 通過scflow&SCRYU / Tetra模擬從瓣膜血管中的血流。顏色輪廓（紅色：大，藍色：小）是壁面剪切應力。

其基本思路是導入患者心血管模型，設置擬行搭橋手術的橋血管位置參數，建立橋血管幾何模型，將患者心血管模型與橋血管幾何模型進行融合以構建不同手術方式的術后模型，再輸入患者的生理參數和邊界條件參數，進行流體仿真計算，就可以得到虛擬搭橋手術術后的血流動力學情況。

隨著自由曲面製程技術的演進，光學設計者得以摒除許多以往的限制條件。同時，OpticStudio具有優越的運算能力，可以進行規模較大的系統和更多影像參數的模擬。得益於此，眼科鏡片的設計可以有更進一步的改善，我們將在以下的文章中詳述。傳統設計方式對於人眼而言，存在一個虛擬的“遠點”，這個點代表了我們可以清楚看到物體的極限距離。在這個點之外的景物，將會成像於視網膜前方。

繞射光學元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學系統設計中越來越受歡迎，其應用範圍從手機鏡頭到AR / VR耳機，從3D傳感到照明。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。

( 如圖5~圖8 ) Tokyo Seiki 繼續投資 Moldex3D 自從搭配模流分析軟體 Moldex3D 輔助模具設計後，試模的次數皆可以控制在三次以內，以有效為客戶解決問題。Mr. VC Chong 說：「平均來說，我每週必須投入 2-3 天時間進行分析，以確保經驗不足的設計方案可以順利生產；因此我讓電腦晚上執行分析，白天再來驗證結果。

血液在血管里的流動本質上可以認為是一種非牛頓流體的流動，因此基于CFD仿真計算方法對血管血液流動問題進行分析，是目前非常熱門的一個研究方向。

圖 7.CFD 和 CFD-DEM 方法進行的溶血預測。[1]當紅細胞以低速碰撞血管壁時，是相對安全的。Yun和Tan[2]指出，在6m/s的臨界速度下，紅細胞有破裂的風險。由圖8可以得出，當發生約1.6%的碰撞時，相對速度超過6m/s，血細胞就會破裂和損傷。總之，這些碰撞主要發生在葉輪出口和后導葉片前部。通過優化導向葉片和后導葉片，可以減少溶血。

同時，該自動化流程大幅縮短了從影像到仿真的準備時間，為構建大規模虛擬心臟隊列、推進 in silico 臨床試驗奠定了技術基礎。本次研討會將幫助與會者深入理解 PyAnsys-Heart 在患者特異性心臟建模中的獨特優勢，以及它如何推動心血管仿真從“研究原型”走向“可規模化應用”。點擊立即報名

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CFD的意義建立在精準之上 CFD處于蓬勃發展的年代，日新月異的CFD工具更是讓我們變成選擇困難癥。作者本人一直的觀點，在精準的基礎上，更快更友好，就是我們的好朋友。 實際工作當中，CFD工程師每個人都可以很順利的完成仿真工作，但兩個人的結果往往差異很大。發生這種情況，如果是熟練工程師，絕大多數情況下，其實這兩人心中都知道誰的數值更準一些。

3.2 工程算法與仿真對比將滑流工程算法與CFD計算進行對比。如圖9所示為工程算法與仿真計算氣動力對比，分別為計算狀態序號1和2的工程算法與CFD計算右、左襟翼的主內、主外、子內、子外襟翼及合力結果。圖9 工程算法與CFD氣動力對比 如表2所示，為對應圖9的CFD與工程算法氣動力的比值。

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。

FLO22 從根本上改變了若干家企業的機翼設計，由于準確度高，計算速度相對較快，至今仍在使用。 圖 1：1976 年的地面試驗、飛行試驗和 FLO-22 CFD 的運輸機翼截面升力分布的手繪對比圖。圖片來自參考文獻 2，經作者許可使用。

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