AnsysSpeos+Mechanical自动光热耦合仿真实现

前言：
本文介绍了Ansys speos结合Mechanical在Workbench平台下光热耦合仿真设置。

目的：
随着汽车车灯的造型越来越小型化,功能越来越丰富,以及零部件越来越多,因此灯具的热环境越来越苛刻。随着LED光源的普及,虽然LED作为“冷光源” ,但是由LED发出的光在某些地方的汇集,会产生热方面的影响。以上各个热环境叠加起来会影响到车灯的性能,比如起雾,光型的变化，严重时能让车灯失效，因此介于以上多种原因,我们需要在开发前期进行多物理场耦合分析，提前解决光热引起的种种问题，更好地提供优化的解决方案。

ANSYS SPEOS中的设置
首先需要在探测器一栏找到在反射器的内表面创建一个3D辐照度传感器来测量光的吸收量；然后在“definition”界面栏下选择辐射类型测量类型只选择“absorption”开启，”reflection“以及“transmission”关闭。

使用正向模拟可以将3D辐照度传感器、投影模块和LED光源进行仿真，辐照度图以3D形式出现，可以在详细分析 the Virtual 3D Photometric Lab，然后点击“export”命令以及以TXT格式进行保存数据。

接着在我们需要打开Ansys Workbench平台，找到component systems目录下将拖external data系统拖入到右侧建立，然后加载您创建的文本文件。然后读取XYZ 坐标以及对应的吸收系数，具体步骤见下图：

然后我们需要双击单元格“setup”打开Ansys Mechanical,添加“steady-state thermal”系统将两个设置单元格连接在一起，接着右键选择import load创建导入“Heat flux”,目的是通过吸收的光辐射度转化为热通量，将热通量应用到光学系统中的反射器内表面。

总结
-ANSYS可以提供给车灯设计者丰富的解决方案，全方位分析车灯；
-ANSYS SPEOS 处理复杂模型，求解精度高，速度快；
-ANSYS Fluent 处理任何形式的热仿真模型，求解精度高，速度快；
-ANSYS Mechanical 能够仿真在热载情况下的变形；
-ANSYS Workbench 把仿真流无缝化，自动化。