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光学镜片的自动化仿真和优化

3年前浏览2177

接上两讲光学镜片的成型工艺和Abaqus材料本构光学镜片的参数化建模和仿真,继续讲解光学镜片成型工艺的仿真自动化流程和优化。

    基于上讲的参数化,设置全流程如下。

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    仿真全过程Isight定义由 5 部分组成:1. 输入变量;2.解析优化预制件;3.仿真优化成型工艺;4. 优化预制件的DOE设计;5.田口稳健设计分析。每部分的具体内容也在图中有所表述。
输入变量
    设置初始化分析参数值。比如,工艺参数(各工位时间、模压力和温度)、预制件几何(镜片直径、中心厚度)、材料性能(机械方面、热方面和物理场方面)。

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解析优化预制件

    由电子表格提供适用于预制件的表面曲率(球形、圆锥形等);曲率与设计意图进行比较,曲率优化最小化偏离。

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仿真优化成型工艺

    主要考虑材料特性和制造工艺对预制形状的影响;通过几何优化的表面曲率传递给数值优化;数值优化使用Simulation flow.

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    其中,针对PGM部分,其定制的sim-flow如下。1.定义预制件轮廓;2.定义工艺幅值;3.定义材料散射;4.处理流程和材料数据;5.PGM工艺模拟;6.提取变形镜头形状;7.从设计意图中推断参考点;8.评估模拟与设计意图之间的偏差

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优化预制件的DOE设计

    用于调查设计参数对预制件的影响。

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    假设所有输入参数的变化(几何、材料性能),并将这些变化应用于形状优化;并将实验数据存储在文件中以供后续近似的田口稳健性设计。

田口稳健设计分析

    DOE结果用于创建近似值,从中可以以更高的速度和灵活性进行田口分析。

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    2水平的8控制因子(环境温度、加热时间、浸泡时间、快速冷却时间、慢冷却时间、最高温度、按压力、按压时间)

    2水平的10噪声因子(材料参数、预制件直径公差、热传条件内的10个因子)

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    稳健性分析结果如下:N(信号/噪声)比率表示因素对关键部分的影响;灵敏度图表明,为了最大限度地减少变化,必须精确控制最高温度。

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首次发布时间:2021-06-23
最近编辑:3年前
江丙云
博士 | 仿真专家 C9博士,5本CAE专著
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