圓柱面
關(guān)注創(chuàng)建者：沉默是金_1896 創(chuàng)建時間：2021-04-07
圓柱面的視頻教程
abaqus腳本插件108-構(gòu)建幾何劃痕初始缺陷-圓柱面單一反向劃痕（2025-11-07）
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abaqus腳本插件107-基于W-M分形函數(shù)極坐標表達式建立圓柱粗糙面（2025-10-23）
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fluent專家-流動-案例2-低雷諾數(shù)近壁面圓柱繞流模擬
本案例模擬在雷諾數(shù)200情況下，進口速度0.01m/s，近壁面圓柱繞流現(xiàn)象。 本次視頻提供幾何建模-網(wǎng)格劃分-邊界條件設(shè)定-結(jié)果后處理-動畫制作等 知識點：熟悉掌握designmodeler、mesh、動畫制作等。 讓初學者可以自己按照視頻從頭到尾做出來。
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圓柱面的實例教程
問題：
仿真過程中有時會遇到要求提取圓柱面在受力變形后的圓柱度。若此時圓柱面有剛體偏移等，就無法直接在workbench界面中通過創(chuàng)建圓柱坐標系而讀取圓柱度信息。
解決方案：
通過apdl后處理命令，提取待評估圓柱面的幾何信息和變形信息。利用matlab強大的優(yōu)化計算功能，評估圓柱面在變形后的圓柱度。
matlab評估圓柱度大致過程為，根據(jù)圓柱面節(jié)點，確定中心軸線，測量每個節(jié)點到中心軸線的距離，獲得最大、最小距離差，即為圓柱度。
? 依據(jù)初始圓柱面確定中心點O，作為圓柱面的初始中心點；
? 以中心點O，計算O點到壁面的最小距離點A；
? 參考O、A點篩選合適的點B，要求點B盡可能在圓柱面軸線垂直的法平面附近，且∠BOA近似90°；（要求圓柱面圓周方向大于25個節(jié)點，軸向大于20層節(jié)點）
? 以O(shè)、A、B三個點為平面，提取法向向量，作為圓柱面的初始軸線；
? 根據(jù)初始中心點和初始軸線，結(jié)合圓柱度定義，構(gòu)建目標函數(shù)；
? 利用matlab的優(yōu)化極值功能，優(yōu)化和中心點和軸線方向，使得目標函數(shù)獲得極小值。此時中心點和軸線方向即為變形后所有節(jié)點的理想圓柱中心線；
操作方法：
首先，需要利用APDL后處理命令，在仿真模型計算后，提取待評估圓柱面的幾何信息和變形信息。
1、 在named Selection中選擇要評估的圓柱面，并命名為cyFace1、cyFace2、cyFace3…等。每個圓柱面單獨命名。
2、 在求解Solution下插入Command命令，將附錄1的APDL命令復制進來。并根據(jù)上一步補創(chuàng)建的cyFace數(shù)量，在command的屬性欄ARG1內(nèi)，填寫數(shù)值。
3、 求解計算。計算完成后會在對應(yīng)的目錄文件夾下生產(chǎn)cyFace#.txt文檔。
展開 例如下圖所示，受Y方向某拉力作用，各點應(yīng)力狀態(tài)為：
在圓孔中心位置建立圓柱坐標系，該應(yīng)力狀態(tài)在圓柱坐標系下的公式為：
在這種情況下反推物理量，需要對曲面施加基于圓柱坐標系的面力。
案例如下：在圓弧面基于圓柱坐標系施加等效于單向應(yīng)力狀態(tài)的面力。
加載前先建立圓柱坐標系（注意R軸方向為0度位置，T軸方向為角度增大方向，示意圖見文后的加載圖）
具體設(shè)置方法為：Load>Create Load>Mechanical>surface traction
選中中間曲面后，先設(shè)置徑向力，按以下參數(shù)設(shè)置：
Distribution：應(yīng)力分配，點擊后面的f(x)創(chuàng)建一個基于圓柱坐標系的表達式，Local system 要選擇圓柱坐標系，Th為角度變量。
Traction：選擇General，為一般力。
Vector：點擊選擇圖標后，依次選擇（0，0，0） （-1，0，0） ，坐標選擇建立的圓柱坐標系。
注：面力方向矢量是基于所選坐標系，（-1，0，0）就是沿圓柱坐標系下的R軸反向。
Magnitude：選擇應(yīng)力大小為1。
然后在創(chuàng)建一個Load,設(shè)置切向力，如下圖所示，也是基于圓柱坐標系。
再創(chuàng)建一個Load，在整體坐標系下對兩側(cè)的平面施加Y方向的面力，大小為1，同時對后面的面施加全約束。
最后加載形式為下圖所示：
求解結(jié)果如下圖：
大部分位置應(yīng)力在0.99~1.01之間，為單向應(yīng)力狀態(tài)，加載方式正確。
本問題的關(guān)鍵是面力的方向問題，在選擇面力的方向矢量時，是基于所選坐標系。對于圓柱坐標系，切向力矢量為（0，-1，0）時，即力的方向只沿著theta的反方向。
展開 圖12 創(chuàng)建剪裁
例如我們在圖10操作得到的圓柱面位置上裁剪出圓柱面的部分范圍，在Iso Clip對話框的Locations列表中選擇需要剪裁的對象，單擊New按鈕添加進行剪裁的控制量，可以同時添加多個量，見下圖13所示，得到了按控制量要求進行剪裁的圓柱面的部分范圍。
圖13剪裁得到新的“位置”
如圖14所示，在圖13剪裁后的部分圓柱面位置上生成溫度的數(shù)據(jù)，即得到剪裁后部分圓柱面處的溫度云圖。
圖14
6.小結(jié)
“位置”的概念是后處理的基礎(chǔ)，后續(xù)提取數(shù)據(jù)、生成數(shù)據(jù)都是要基于某個特定的“位置Location”。本文介紹的CFD-Post模塊中確定位置的實用技巧，將對ANSYS Fluent仿真計算的結(jié)果后處理提供很好的幫助。
文章來源：創(chuàng)依科技CAE
展開 選擇圓孔的圓柱面作為遠程點的關(guān)聯(lián)對象，并設(shè)置行為是deformable--可變形的。
打開蛛網(wǎng)顯示
4. 劃分網(wǎng)格
5. 施加邊界條件
固定左右兩端面
在遠程點上施加遠程力
6. 計算并查看位移
【研究】
為了考察關(guān)聯(lián)幾何體的不同行為，下面修改選項進行研究。
1. 將第3步驟中遠程點與幾何體的關(guān)聯(lián)行為修改為剛性。
計算的變形結(jié)果如下
2. 將第3步驟中遠程點與幾何體的關(guān)聯(lián)行為修改為耦合。
計算的變形結(jié)果如下
【討論】
上述蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)是在圓柱面和圓柱面的中心之間建立了連接關(guān)系。
對于deformable而言，施加在圓柱面的中心上的力分配到圓柱面上的各個節(jié)點上，然后計算板的變形；
對于rigid而言，它認為整個圓柱面是剛性區(qū)域，是不會變形的。
對于couple而言，這里限制了所有的自由度，其含義是圓柱面上所有點的X,Y,Z平移及轉(zhuǎn)動自由度一致，整體就好像是一個節(jié)點一樣。
總之，
deformable-----圓柱面上各個節(jié)點根據(jù)受力產(chǎn)生自己的位移。
rigid---圓柱面上各個節(jié)點剛性固定在一起，圓柱面作為一個剛體參加板的變形。
couple---按照這里的設(shè)置，意味著圓柱面上所有的點就相當于一個節(jié)點。
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開 直徑為50mm,長度為120mm的圓柱，在端面施加T=1.5e3 NM的扭矩。
使用ansys模板，導出xxx.inp文件，提交給ansys即可直接計算。
得到的rst文件，可以在hyperview中查看結(jié)果。
torque_cylinder.rar
在hyper view中查看結(jié)果。
在hyperview中指定兩個文件，即可在hyperview中做后處理：
1.從hm中導出的xxx.inp文件
2.ansys計算得到的結(jié)果文件xxx.rst.
如果用hyperview7.0做后處理,ansys的版本不能超過8.1，否則不能識別其xxx.rst文件
如果用hyperview8.0做后處理，ansys的版本不能超過9.0 （10.0？？）,否則不能識別其xxx.rst文件。
還可以在hm中，把ansys的結(jié)果文件xxx.rst轉(zhuǎn)化成hm的結(jié)果文件格式：xxx.hmres.
下面是nastran版本實例；
附件中是hm文件和從hm中導出的xxx.bdf文件；
把xxx.bdf文件直接提交給nastran計算，即可得到結(jié)果。
torque_cylinder(1).rar
然后直接在HM中做后處理(hmres在hyperview中當然也可以)。
展開 
圓柱面的相關(guān)專題、標簽、搜索
圓柱面的最新內(nèi)容
在示例文件中打開cylindrical_lens.zmx：
上圖展示了一個柱面透鏡，其前表面為圓柱面，后表面為平面。我們希望光線通過這個柱面透鏡在像面上得到一條聚焦的線，也就是說在Y方向有最小的空間展寬，而在X方向上有最小的角度展寬。要達到這個目的也很簡單。
建模任務(wù)
測試表面
非序列追跡
通用探測器和探測器附加組件
總結(jié)-組件…
觀測下的傾斜平面
被觀測圓柱面
被觀測球面
單個平凸柱透鏡由一個矩形平面和一個圓柱面構(gòu)成，前表面分別稱為母線和弧線，根據(jù)焦距公式R=f(n-1), f為鏡頭焦距，n為折射率，R為曲率半徑，矢高公式為，W為半弧線寬。這里設(shè)置寬度和長度都為20mm，材料為BK7，焦距為100mm，對應(yīng)的曲率半徑為51.68 mm。
建模任務(wù)
傾斜平面下的觀測條紋
圓柱面下的觀測條紋
球面下的觀測條紋
VirtualLab Fusion 視窗
VirtualLab Fusion 流程
VirtualLab Fusion 技術(shù)
金屬圓柱體沖擊墻體仿真6個月前
本文模擬了銅圓柱撞擊剛性壁面的非線性瞬態(tài)分析以及由此產(chǎn)生的銅圓柱變形。如此大的應(yīng)變變形是典型的金屬成形和鍛造應(yīng)用，其中模擬在確定操作參數(shù)方面是無價的。這種模擬是高度非線性的，包括接觸和金屬塑性。
當軟圓柱形鋼筋撞擊剛性墻面時會發(fā)生什么？做實驗太貴或太耗時？讓模擬告訴你答案。看看這個撞擊模擬。
以刀柄為例，錐度的精準度、圓柱面的圓度，會直接影響刀具裝夾穩(wěn)定性與切削精度。微小的誤差，都可能在加工過程中被放大，導致工件報廢、設(shè)備磨損。這就要求測量設(shè)備具備超高精度、卓越的復雜形狀適配能力，以及高效的數(shù)據(jù)采集與分析功能。
三坐標測量機的技術(shù)優(yōu)勢
（一）復雜幾何特征適配
機床部件形狀多樣，除常規(guī)圓柱、圓錐，還有復雜曲面、溝槽等結(jié)構(gòu)。
2、測量程序編制：利用測量軟件的CAD模型導入功能，將閥體的三維模型導入軟件，并根據(jù)測量需求，編制自動測量程序，包括：
（1）同心度/同軸度測量：采用掃描測頭，對閥芯、閥座以及多個閥孔進行掃描測量，擬合出相應(yīng)的圓柱面或圓錐面，并計算其同心度/同軸度誤差。
（2）垂直度測量：采用點測頭，測量閥體端面和閥孔軸線上多個點的坐標，擬合出平面和軸線，并計算其垂直度誤差。
在 CAD 中繪制直線或圓時，你是否遇到過這樣的情況：明明設(shè)置的是常規(guī)線條，畫出來卻帶著明顯的厚度，看起來像個扁扁的面或者圓柱體？這不僅讓圖形顯得雜亂，還可能影響后續(xù)的尺寸標注、打印輸出，甚至干擾其他圖形對象的繪制和編輯。接下來，就讓我們一起探究直線和圓出現(xiàn)厚度的原因，并學習對應(yīng)的解決方法。
問題描述：
三維CAD畫平面對象后，查看屬性有厚度，不想對象有厚度應(yīng)該怎樣設(shè)置呢？
干貨！螺栓預(yù)緊力加載全攻略10個月前
2.計算原理：具體計算時，會把螺桿的圓柱體按照面的選擇平均切成兩部分。計算過程中，這兩個圓柱體上下擠壓重疊，從而實現(xiàn)預(yù)緊力的加載。就好比把一根香腸從中間一分為二，然后讓這兩段香腸上下擠壓，模擬出預(yù)緊的效果。
三、模型常見問題及解決妙法
（一）螺栓太長的麻煩
有一種情況很讓人頭疼，就是螺栓太長，而且全部長度都在一側(cè)。
</li><li><strong style="color: var(--md-box-samantha-deep-text-color) ;">平鋪折疊</strong>：將氣囊表面進行平鋪式的折疊，例如將圓柱形氣囊兩端圓面向圓柱面的面內(nèi)平鋪折疊，把氣囊表面折疊成四層平面。這種方式適合一些特定形狀的氣囊，如汽車中的PAB，航空航天領(lǐng)域的圓柱形氣囊，可縮小折疊模型的外形尺寸。
