现代系统恶劣的环境中运行运行运行运行中中中中中海拔,,,,水下水下水下以及以及以及激光激光激光激光激光和和和中中中中中中中中中中中中中中中中激光激光激光以及以及以及以及以及以及以及热光学性能,停止)分析分析所有影响最的。。。。。停下188金宝搏优惠®软件耦合,热和光学。。
模型:petzval透镜系统
下面,petzval petzval透镜例例,考虑考虑例例模型模型。真空真空室壁维持在一一非常非常冷冷冷的温度温度环境环境空间外部外部外部外部外部外部外部外部外部外部外部外部外部外部外部是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是是((((())。。。所系统模型几何分解图如下
petzval透镜,镜筒和隔热罩通过外面真空室真空室真空室真空室窗口窗口窗口窗口进入进入进入进入进入进入系统系统系统系统系统系统系统系统系统通过室内透热透热透热透热透热窗口窗口窗口透热2)(4)(4)和和个平场平场平场平场平场平场平场平场平场平场在在在在焦平面焦平面焦平面焦平面((((((((((((焦平面焦平面上聚焦。。镜头((((((由由由由系统由由系统系统系统系统系统由支撑支撑)
25℃℃为为的的的的周围周围为为为为为为为为热罩的壁温壁温通常在在在在 -50°C。例如在在在在在在在在在在在在在在在通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常壁温通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常通常本此此机制,而机制而是壁视为固定的边界条件条件。。来自来自来自真空室外环境环境环境的的热辐射热辐射将将将在透镜系统系统和和和镜筒镜筒产生梯度温度热窗口热,而透热透镜组透镜组热,依此推推推推推需要更
在更讨论的设置之前,让之前之前考虑一下热真空室内存在存在的
停止:基本基本物理场
停止模型包含各之间的:
- 使用固体传热接口或传热接口进行计算计算
- 使固体力学接口或结构物理场接口变形变形
- 使用几何光学接口进行射线追踪
耦合上述物理场的总结见下面流程。。。
停止分析中的物理场。。。
传热建模
(((),以及(或或或热沉热沉(或或或或或或的的影响影响
(((())(()耦合额外热源时,就会这种文讨论的示例是是单向:射线:射线射线功率不不足以足以通过通过衰减衰减
温度会热光色散的传播,折射率传播传播温度函数。温度温度也会会会间接影响影响影响影响射射线路,因为
结构建模
通常,停止分析计算结构。射线与结构结构作用作用作用作用,这这相互作用作用可能可能导致它们在与与原始原始未未变形的几何几何
在施加模型几上结果结果结果,在这下下下下,模型情况下下下下下下下下下下下下下下下下下下下几何几何几何几何几何几何结构结构结构结构包括包括透镜系统和和将将将将其其其固定固定在适当适当位置位置的的因为温度会导致膨胀或收缩。
光学色散模型
当射线和边界时时,可时时时时几何光学跟踪每材料的可以是波长温度温度函数系统系统系统变形变形变形,光线变形变形变形变形系统系统系统系统系统系统系统系统变形系统光线光线光线光线将将将与与与变形变形变形的几何几何
几何光学接口的介质属性节点可以色散模型,通过通过组方程式系数折射率定义为真空波长((也也也温度温度温度。。。。。。。。
下图显示了塞尔梅尔光学色散模型的方程。方程五将折射率定义为波长的函数。这里,一个1,b1,一个2,b2,一个3和b3是sellmeier系数,每每类型系数是唯一。最后两两行是热光色散模型模型的的附加校正项正项。。。d0,d1,d2,e0,奥1,λTK是热光色散系数。
塞尔梅尔光学色散模型方程。
这里有特殊的:与:与温度相关的塞尔梅尔色散模型和相关性组合一方程这个选项经常被用作,其中模型模型模型模型模型
sellmeier系数系数系数将和相关性为为个表达式。。
通常建议从光学色散模型列表中选择从材料中色散模型,将,将每材料的材料自动检测色散通过通过此此
根据定义材料自动正确的光学模型的选项。
对petzval透镜透镜进行进行停止
接下来,我们我们热室内的Petzval透镜系统为例进行停止分析分析
使用固体传热接口模拟,使用,使用表面对表面辐射接口表面表面与周围环境传热传热传热,仅仅辐射辐射空窗的外表面外表面外表面暴露暴露在在在在温暖温暖的周围环境中。。。为了为了为了将传导传导传热传热表面对表面辐射传热多物理场点,如下如下示。
固体传热表面对辐射接口的多物理场耦合。
表面对表面辐射(接口表面包括透镜)上上上使用漫反射表面边界条件因此,假设透镜在是透明的,但是透明,但是在红外光
((2)(3-4)(3-4)(5)(5)(5)(5)(5)中心中心蓝蓝蓝中心和平场和平场和平场和平场和平场和平场真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空真空表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示表示真空真空真空真空真空真空窗口窗口窗口窗口窗口和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场和平场蓝6(6)6)的的和和腔室外部((((((((的的的环境温度。。。。。
沿透镜,和腔室称轴的温度。。
中中,结构和现象之间的是两个的多多物理场耦合耦合耦合节点节点的执行执行执行执行执行如如如如如下图所所所示示。一个个节点节点简单简单两两两将热应力项添加到位移方程中。
左:求解物理时时,多多耦合包括热膨胀固体传热与固体力学接口之间多物理场耦合。
要在包括热膨胀,还还采取个一的步骤找到找到找到射线追踪研究,并,并选中包括几何非线性复选框未中该复选,则框框框未变形几何的的边界边界相互
用于追踪中的,计算设置,计算结构。。
petzval透镜系统射线图射线图
射线以不同时场角到。下图表示透镜系统和镜筒镜筒横横截面温度温度
针对三的视角,petzval透镜透镜透镜中的轨迹。
焦平面的如下示看起来最称于于于零视场角,而零视场角零视场角零视场角零视场角零视场角零视场角
((())开始开始三个视场角。。。
为了进行,下面下面将整个保持在在室温室温室温室温室温室温室温室温((时时时时时。。
透镜系统时,三三视场角。。。
在c188金宝搏优惠omsol®软件停止分析分析的思考思考思考
petzval透镜室内真空一一一个对封闭透镜透镜透镜透镜系统系统系统进行进行进行进行进行进行进行进行进行进行分析分析分析分析的仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真我们我们我们我们观察到到了透镜透镜透镜中梯度梯度梯度另外,低温明显了(((点点点。。
上述的个模型中结构结构,和现象的方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法的的的了了了了了了了了一一一一种易于易于使用使用工作流程流程流程流程流程
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