[已解决]热分析的热膨胀系数设置

hotpotyou

请问热分析相关的知识，①在网上看到的讲解，双胶合透镜的热膨胀系数有的设在在最后的表面；有的在光阑和最后一个面都设置了热膨胀系数，是因为孔阑到镜头，镜头到像面的距离是受外部机械结构影响的，请问这个热膨胀系数怎么设置？
②如果我设计的是双胶合后还有两块透镜，那么我的热膨胀系数是不是只需要设置双胶合的热膨胀系数，其他的不需要设置？

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新生活1992

2022-6-1 15:27

ZEMAX仅能对折射率变化(dn/dT)和热膨胀系数（CTE）进行建模，通过多重结构做热分析，与热相关的材料属性对于每种配置都不同。ZEMAX不考虑材料的弹性模量，也就是不会考虑透镜的体积变化，仅仅考虑光轴上的厚度变化，结果是一个线性假设的近似值，再设计初期用可以，如果想更精确的评估膨胀后镜片的形状，需要使用有限元分析FEA方法构建系统的机械模型和用于仿真的网络。

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wzq

1：我理解的是你热膨胀系数设置后就代表设置的这个面到下一个面的结构参数定下来了，像你图中就代表光阑到第一个镜片之间的材料是AL,4号面到像面也是同样；2：我认为镜筒应该是对你这个系统都有的，所以后面也需要设置，PS:透镜的热膨胀系数是自动识别的，不需要你设置

hotpotyou

wzq 发表于 2022-5-31 15:09
1：我理解的是你热膨胀系数设置后就代表设置的这个面到下一个面的结构参数定下来了，像你图中就代表光阑到 ...

就是说透镜只要和镜筒接触的部分，就要设置镜筒材料的热膨胀系数。感谢！表述不严谨，应该是镜筒材料的热膨胀系数，不是透镜的热膨胀系数。

BILLCHAN

热分析，我一般是在多重结构里面去分析的，里面直接是会根据镜片材料所对应的热膨胀系数，去计算偏移量。除开镜片之外，隔环/镜筒/底座这些，就要单独去计算，然后再放进去多重结构分析

江氏哥

BILLCHAN 发表于 2022-6-1 10:25
热分析，我一般是在多重结构里面去分析的，里面直接是会根据镜片材料所对应的热膨胀系数，去计算偏移量。除 ...

镜筒单独分析？把这些空气的热跟随删掉，然后自己计算膨胀后的间隔？为啥不直接加隔圈的膨胀系数？

BILLCHAN

江氏哥 发表于 2022-6-1 10:39
镜筒单独分析？把这些空气的热跟随删掉，然后自己计算膨胀后的间隔？为啥不直接加隔圈的膨胀系数？

这个是涉及到机械结构方面的了。空气那些不用删掉，当你空气间隔某个地方需要加隔环时，计算隔环热膨胀所带来的偏移量，加进去。。另外疑问，ZEMAX可以直接加膨胀系数去进行温度模拟的吗？我没试过，请指教！                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

hotpotyou

江氏哥 发表于 2022-6-1 10:39
镜筒单独分析？把这些空气的热跟随删掉，然后自己计算膨胀后的间隔？为啥不直接加隔圈的膨胀系数？

我把使用隔圈的地方加了隔圈材料的热膨胀系数，设置3个组态，温度范围，先用EFFL控制焦距，曲率设为变量，优化；然后再用玻璃替代，操作数用GTCE GTCE DIFF ABSO OPLT控制，再锤型优化，请问这里这么控制对吗？

新生活1992

ZEMAX仅能对折射率变化(dn/dT)和热膨胀系数（CTE）进行建模，通过多重结构做热分析，与热相关的材料属性对于每种配置都不同。ZEMAX不考虑材料的弹性模量，也就是不会考虑透镜的体积变化，仅仅考虑光轴上的厚度变化，结果是一个线性假设的近似值，再设计初期用可以，如果想更精确的评估膨胀后镜片的形状，需要使用有限元分析FEA方法构建系统的机械模型和用于仿真的网络。

hotpotyou

新生活1992 发表于 2022-6-1 15:27
ZEMAX仅能对折射率变化(dn/dT)和热膨胀系数（CTE）进行建模，通过多重结构做热分析，与热相关的材料属性对 ...

好的，非常感谢！但是我现在还在初学习阶段，使用有限元分析FEA方法构建系统的机械模型和用于仿真的网络这个后续再学习。请问锤型优化之后，又优化了透镜的厚度和空气间隔，但是均方根半径值和几何半径值都没有小于艾里斑半径，但是Ctrl+A看MTF曲线都不错，值都大于0.75，那么还要怎么优化才能让均方根半径值和几何半径值变小？谢谢！

wzq

BILLCHAN 发表于 2022-6-1 10:25
热分析，我一般是在多重结构里面去分析的，里面直接是会根据镜片材料所对应的热膨胀系数，去计算偏移量。除 ...

楼主你的意思我理解下来意思是隔环/镜筒/底座代入材料热膨胀系数算出偏移量再代入多重组态嘛？想问一下这种应该怎么操作，至于zemax直接输入热膨胀系数就是在每个面最后面有个TCE这一栏就是用来输入热膨胀系数的，表示这个面到下个面之间材料由于温度对镜片的作用力在光轴方向上带来的偏移