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案例14：使用LS-DYNA SPG方法模擬泰勒桿沖擊模型說明：本次視頻介紹如何在LS-DYNA中使用SPG模擬泰勒桿的沖擊問題。模型中泰勒桿使用*SETION_SOLID_SPG關鍵字定義，ELFORM采用47，以373mm/ms速度沖擊剛性板。

關鍵技術突破：相位梯度設計：通過泰勒展開近似，將超表面的相位梯度設計為φn(kx)=cn(kx) ，并通過調整系數c 擴展工作區域。多階復用：單個超表面集成不同方向的相位梯度，通過角度復用實現多階并行微分。 圖2 高階微分元表面表征。

Passilly等人更深入的光柵案例。Passilly等人的工作研究并優化了亞波長光柵下衍射光譜的偏振態，以獲得不同狀態之間的高度轉換。因此，他們將模擬結果與制作樣品的測量數據進行了比較。光柵結構參數在本文中，研究了兩種不同的制備光柵結構。

Passilly等人更深入的光柵案例。Passilly等人的工作研究并優化了亞波長光柵下衍射光譜的偏振態，以獲得不同狀態之間的高度轉換。因此，他們將模擬結果與制作樣品的測量數據進行了比較。光柵結構參數在本文中，研究了兩種不同的制備光柵結構。

一般來說，在粒子較大的案例中，機率分布會更集中。設計者為了得到更好的結果，可能會將最小閾值設為更大的數值。但由于散射計算中的角分辨率為定值（0.1度），所以當機率分布更加集中時，相鄰角度的機率變化會更加劇烈。因此在這個案例中，為了確保能有足夠的數據點用于積分，降低最小閾值是必要的。我們可以通過比較模擬結果的方式找到合適的最小閾值。輸入值由0.01開始，并逐次將前一次的數值乘上0.1。

Φ-OTDR是一種基于相位變化的光時域反射技術，主要利用光脈沖在光纖中傳播時,由于瑞利散射，部分散射光將耦合到光纖纖芯中并以相反的方向傳播, 然后通過干涉儀觀測散射光與發射光的相位差異，從而分析光纖狀態和位置。由于其高靈敏度和分布式感知的特性，Φ-OTDR主要作為一種分布式光纖聲學/振動傳感器使用。 本案例利用OptiSystem仿真Φ-OTDR。

Passilly等人更深入的光柵案例。Passilly等人的工作研究并優化了亞波長光柵下衍射光譜的偏振態，以獲得不同狀態之間的高度轉換。因此，他們將模擬結果與制作樣品的測量數據進行了比較。 光柵結構參數在本文中，研究了兩種不同的制備光柵結構。

<p>本案例基于COMSOL軟件進行了泰勒錐紡絲模擬過程，幾何模型如圖1所示，仿真結果如圖2和圖3所示。

泰勒桿沖擊模型的四面體網格和全六面體網格的比較如圖1所示。 圖1 泰勒桿沖擊模型的四面體網格和全六面體網格的比較 c. 選擇既快速又準確的殼單元類型。在許多情況下，前處理器默認選擇的殼單元類型不是很準確，特別是對于扭曲的殼和將經歷扭轉變形的殼。

通常可以再增加剛度比例阻尼進行抑制，（但如果這樣做，不如直接采用瑞利阻尼），通常建議是： 如果模態阻尼影響的最高階模態頻率為??，可以指定頻率??的剛度比例阻尼為 0.2%，指定頻率10??為 2%，這樣給不受模態阻尼衰減的高頻提供阻尼。 比例阻尼 (瑞利阻尼) 瑞利阻尼通常用于直接積分法中，其將阻尼矩陣強行解耦，使得矩陣密度和質量矩陣、剛度矩陣在同個量級。

圖3 連接單元的剛度選項5、FNA法和直接積分法可都采用了瑞利阻尼，但是兩者也不是一樣的。FNA法是將瑞利阻尼轉換為模態阻尼進行使用的，而且FNA法阻尼值不會超過1，如圖4所示，而瑞利阻尼是可以出現過阻尼的情況的。但這對分析結果影響比較小，因為此時結構頻率非常高，動力效應比較小，可忽略。

阻尼設置ETABS中有兩種設置阻尼的方式，一種為瑞利阻尼，一種為模態阻尼。瑞利阻尼是在直接積分時程分析中常用的阻尼形式。ETABS和SAP2000都允許用戶在直接積分時程分析工況中采用模態阻尼。當用戶采用模態阻尼的形式時，阻尼矩陣按下式確定：其中和分別是模態i的周期、阻尼系數和振型；N是模態總數，由最大頻率控制。圖5左圖紅框部分為瑞尼阻尼設置框。

2、瑞利-利茲反應譜法與等效扭矩法相比，瑞利-里茲投影反應譜法具有以下優點：（1）等效扭矩法是一種靜力等效的方法，沒有考慮振型耦合作用。而瑞利-里茲投影反應譜法近似地進行了振型重新分析，比較精確地求解了偏心后結構的特征值，其計算結果更接近完全重新分析。（2）等效扭矩法需要對各偏心情況下的各模態進行靜力分析和內力計算，與振型數量成倍數關系。

對于瑞利阻尼的定義如下：對于瑞利阻尼的填寫，建議有兩種方式：1、第一周期填寫豎向第一周期，第二周期填寫豎向第三周期； 2、第一周期填寫豎向第一周期，第二周期填寫1/10的豎向第一周期。此處由于阻尼比建議為0.02~0.04，而非0.05，混凝土構件拆除后，塑性鉸開展，非線性展開的阻尼應在塑性鉸發展中產生。整體的阻尼比考慮過高，會高估系統阻尼比。

- 束腰半徑/半角發散/瑞利長度- 每個模式的權重由于束腰、發散和瑞利長度相互依賴，因此只有主要參數可以修改，其他的參數都是即時計算的，并顯示在對話框中。 請注意：這個用例也可以用多模高斯源來實現。然而，可變參數的選擇范圍會受到限制。兩個模式的光束輪廓參數只能一起變化。

- 束腰半徑/半角發散/瑞利長度 - 每個模式的權重 由于束腰、發散和瑞利長度相互依賴，因此只有主要參數可以修改，其他的參數都是即時計算的，并顯示在對話框中。 請注意：這個用例也可以用多模高斯源來實現。然而，可變參數的選擇范圍會受到限制。

直觀理解想象你測量一個房間的溫度： 經典做法：假設溫度在房間內均勻分布，用房間中心的溫度代表整個房間真實情況：如果暖氣片在一側，溫度呈梯度分布，平均溫度≠中心溫度數學上，這可以通過泰勒展開描述。

使用實驗測得的數據設置楊氏模量等相關材料參數，在瞬態計算中，使用了二階NEWMARK時間積分法，增加了瑞利阻尼。分別使用ENDO_ISOT_BETON和GRILLE_CINE_LINE定義混凝土和鋼筋的非線性本構模型。

- 束腰半徑/半角發散/瑞利長度 - 每個模式的權重 由于束腰、發散和瑞利長度相互依賴，因此只有主要參數可以修改，其他的參數都是即時計算的，并顯示在對話框中。