1 前言 {y6h(@I8\ `Z5dRLrd Zemax Star模塊自2021年推出以來,受到廣大客戶的好評,得到越來越多的應(yīng)用。光機熱耦合分析涉及到大量的精細(xì)網(wǎng)格點數(shù)據(jù),因此無論是在Mechanical中的FEA分析還是在Zemax中的
光線追跡,運行速度都是大家關(guān)心的問題。Ansys Zemax團隊也在提升分析效率的問題上做了非常多的努力。在Zemax Opticstudio 2023 R1版本中,加載了FEA 形變數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)的情況下,實測光線追跡速度較之前版本提升大約1倍。另外在近期發(fā)布的版本中,又增加了Star模塊對稱工具,對于分析具有對稱特征的形變或溫度分布,F(xiàn)EA分析速度可以提升數(shù)倍,從而加速了整個STOP(
結(jié)構(gòu)、熱、
光學(xué)表現(xiàn))分析過程。
R0tT4V+ CyYr5 Dz 2 對稱結(jié)構(gòu)的FEA分析 eh]syeKBj L)F4)VL 劃分了精細(xì)網(wǎng)格的完整結(jié)構(gòu)的FEA分析通常需要大量的時間來運行,為了壓縮這個時間,F(xiàn)EA工程師想到的有效的方式是利用對稱性,只分析一半、四分之一或八分之一的結(jié)構(gòu)。根據(jù)經(jīng)驗,分析時間大概會壓縮n2倍,比如采用四分之一結(jié)構(gòu),分析速度可以提升16倍。
.43cI( MO7R3PP 為了加載這種局部數(shù)據(jù)到Zemax Opticstudio中,需要用到Opticstudio Star模塊的對稱工具,通過采用鏡像或者旋轉(zhuǎn)的方式將
鏡片形變/溫度數(shù)據(jù)補全。
~XuV:K3 vWeY[>oGur 這種方式適用于具有對稱特征的形變或溫度分布情況,用于前期快速分析判斷
光學(xué)系統(tǒng)大致的變化趨勢。
kI@<H< gSw<C+ 3 FEA數(shù)據(jù)查看器 {R@V m26YAcip} 在拿到FEA數(shù)據(jù)后,我們首先用Star模塊的FEA查看器進行粗略的查看形變或溫度的分布形態(tài)。在這個界面中,可以看到網(wǎng)格點數(shù)量,網(wǎng)格點分別在X、Y、Z方向的坐標(biāo)最大、最小、中間值,以及形變量分別在X、Y、Z方向的最大、最小、中間值,并在圖形中以顏色表示形變大小。
@d 7V@F0d (Ll'j0]k> *kqC^2t 4 使用對稱工具 E JuTv%Y8 5BXku=M 通過點擊Star模塊中的“對稱工具”>“打開FEA文件”,然后勾選“鏡像”或“旋轉(zhuǎn)”中的對稱軸/面選項,就可以將部分FEA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成完整的FEA數(shù)據(jù)并保存。
BYM6cp+S L_vl%ii- HSROgBNI: 5 鏡像對稱 <n#X~}i) ; xp-MK 通過選擇對稱面,可以預(yù)覽并保存求完鏡像后的完整數(shù)據(jù),如下圖所示。
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}4 6 旋轉(zhuǎn)對稱 -/{FGbpR; [
fzYC'A= 也可以將一個二維的數(shù)據(jù)通過沿對稱軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成完整的三維數(shù)據(jù)。
JVy|SA&R $>O~7Nfst7 |%XTy7^a 對于溫度數(shù)據(jù)也可以實現(xiàn)同樣的操作。
MSvZ3[5Io .|R4E LAxN?ok9gD 7 全部數(shù)據(jù)的一鍵轉(zhuǎn)換 t&{;6MiE