ansys圓柱的案例
ansys 如何添加圓柱面上小部分小角度的徑向均布載荷
ansys 如何添加圓柱面上小部分小角度的徑向均布載荷，也就是說在圓柱面上的一小段，比如說120mm的圓柱，在其中間60mm的一段上，60度的扇形面上添加均布的徑向載荷？
Ansys Workbench 估計(jì)圓柱面受力變形后的圓柱度 ￥10
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(biāo)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(qiáng)大的優(yōu)化計(jì)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(diǎn)，確定中心軸線，測量每個節(jié)點(diǎn)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(diǎn)O，作為圓柱面的初始中心點(diǎn)；
? 以中心點(diǎn)O，計(jì)算O點(diǎn)到壁面的最小距離點(diǎn)A；
? 參考O、A點(diǎn)篩選合適的點(diǎn)B，要求點(diǎn)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(diǎn)，軸向大于20層節(jié)點(diǎn)）
? 以O(shè)、A、B三個點(diǎn)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(diǎn)和初始軸線，結(jié)合圓柱度定義，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；
? 利用matlab的優(yōu)化極值功能，優(yōu)化和中心點(diǎn)和軸線方向，使得目標(biāo)函數(shù)獲得極小值。此時中心點(diǎn)和軸線方向即為變形后所有節(jié)點(diǎn)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(jì)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(dú)命名。
2、 在求解Solution下插入Command命令，將附錄1的APDL命令復(fù)制進(jìn)來。并根據(jù)上一步補(bǔ)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(jì)算。計(jì)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 Ansys | 環(huán)肋圓柱體的非線性屈曲分析
圓柱柱體的變形形狀如圖4所示。最大穩(wěn)定化能量隨時間的值為1.9×1041.9×104mJ，僅占最大應(yīng)變能6.1×1056.1×105 mJ的2.9%。反力-時間曲線（圖 5）顯示了峰值力的大小，該峰值對應(yīng)于屈曲載荷。
圖 4. 圓柱柱體的屈曲形狀
圖 5. 反力-時間曲線
總結(jié)
本模擬通過圓柱柱體局部屈曲分析，說明了如何向初始幾何引入缺陷。這種缺陷量對于使模型在數(shù)值上發(fā)生屈曲是必要的。使用非線性穩(wěn)定化是為了在屈曲點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)收斂。
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平行圓柱體的赫茲接觸計(jì)算與ANSYS實(shí)現(xiàn)
接觸理論指出：接觸表面上所承受的壓應(yīng)力是處處不同的，其分部呈半橢圓柱形。初始接觸線處壓應(yīng)力最大，以此最大壓應(yīng)力代表兩零件間接觸受力后的應(yīng)力。
赫茲公式也是基于一定的假設(shè)，其作出的假設(shè)如下：
用a表示接觸區(qū)的有效尺寸，用ρ表示曲率半徑，用R表示每個物體的有效半徑，用l表示物體橫向和深度兩方面的有效尺寸，則赫茲理論中做出的假設(shè)可以簡單表述成：
1. 表面都是連續(xù)的，并且是非協(xié)調(diào)的：a〈〈 ρ；
2. 接觸尺寸遠(yuǎn)小于接觸物體尺寸；
3. 小應(yīng)變；
4. 每個接觸物體都是線彈性的，服從胡克定律；
5. 接觸物體間摩擦力為0。
為了對赫茲公式的計(jì)算結(jié)果和ANSYS的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，我們選擇以兩橫截面直徑為100mm、b為100mm，
泊松比為0.3、彈性模量為200Gpa的
長圓柱體為例，假設(shè)外載F=20kN，分別基于
赫茲公式和
ANSYS軟件計(jì)算一下接觸面面半寬和最大接觸應(yīng)力：
一、基于赫茲公式的計(jì)算：
為了計(jì)算方便，此處筆者將赫茲公式編制成了一個簡單的Python小程序，代碼及計(jì)算結(jié)果如下：
根據(jù)計(jì)算結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，該問題中兩物體的接觸面半寬為0.2407mm，遠(yuǎn)小于接觸物體的結(jié)構(gòu)尺寸，因此
符合赫茲公式的假設(shè)。
二、基于ANSYS軟件的計(jì)算：
使用ANSYS求解該問題時，我們從以下幾個方面入手：
1. 確定分析類型：根據(jù)例題所示結(jié)構(gòu)，確定分析類型為
靜力學(xué)分析；
2. 確定單元類型：
兩長圓柱體的分析計(jì)算，為了降低計(jì)算量，可使用1/4的平面應(yīng)變模型計(jì)算（具體選用規(guī)則請看本公眾號
《ANSYS與材料力學(xué)之軸向拉伸和壓縮（二）》
）。
展開 
利用 ANSYS Workbench 模擬高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動
本案例模擬三個熱源在圓柱表面移動，三個熱源相差120度，螺旋移動，并且到端部后自動往復(fù)，主要是采用激光加熱一個圓柱的案例
一、ANSYS Workbench 與 APDL 基礎(chǔ)
ANSYS Workbench 是一款功能強(qiáng)大的工程仿真平臺，它提供了直觀的圖形用戶界面（GUI），使用戶能夠方便地進(jìn)行建模、分析和后處理等操作。而 APDL（ANSYS Parametric Design Language）則是一種基于命令流的編程語言，具有更高的靈活性和定制性。
兩者在很多方面存在區(qū)別。Workbench 側(cè)重于可視化操作，對于初學(xué)者較為友好，能夠通過拖拽等方式快速搭建分析流程。APDL 則需要用戶熟悉命令語句和語法規(guī)則，但可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的參數(shù)化建模和自動化分析。APDL 的主要優(yōu)勢在于可以通過編程實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作的自動化，能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行參數(shù)化控制，從而快速進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和敏感性分析。
ANSYS Workbench 和 APDL 各有其特點(diǎn)和優(yōu)勢，用戶可以根據(jù)具體的需求和使用場景選擇合適的工具來進(jìn)行工程仿真分析。
二、圓柱表面螺旋線的數(shù)學(xué)模型
圓柱表面螺旋線可以通過以下參數(shù)方程來表示：
X=Rcos(t）
Y=Rsin(t）
Z=v(t）
在實(shí)際應(yīng)用中，圓柱表面螺旋線有著廣泛的用途。例如，在機(jī)械制造中，螺旋狀的零件如彈簧的設(shè)計(jì)就會用到圓柱表面螺旋線的數(shù)學(xué)模型。通過精確控制參數(shù)，可以設(shè)計(jì)出符合特定性能要求的彈簧。
三、高斯熱源的原理與特點(diǎn)
工作原理
高斯熱源是一種在熱分析中常用的熱源模型，其工作原理基于高斯分布函數(shù)。
展開 ANSYS命令流——圓柱殼靜強(qiáng)度分析 ￥2
圓柱殼半徑
L=20000 !艙段長度
t=30 !殼板厚度
Ansys Workbench后處理中，利用APDL命令提取繞圓柱坐標(biāo)系的扭矩角度 ￥10
Ansys workbench的結(jié)果后處理中可以設(shè)定圓柱坐標(biāo)系，然后按圓柱坐標(biāo)讀取Y軸的變形結(jié)果，再進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度的換算。
本文這里將該過程利用APDL命令進(jìn)行處理，避免一下步驟重復(fù)操作。
? 每次要單獨(dú)記錄變形量，
? 還要測量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)到坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，
? 將變形量和距離進(jìn)行角度換算（弧度）
? 弧度角轉(zhuǎn)角度
APDL后處理命令功能介紹：
1. 在坐標(biāo)系中創(chuàng)建所需的圓柱坐標(biāo)系，并在屬性ADPL name中進(jìn)行命名：aix （用戶隨意命名）
2. 在Named selection 定義需要查看的區(qū)域，并命名：load（用戶隨意命名）
3. 在后處理中插入command 命令，并將上述坐標(biāo)系和NS的名稱修改。
4. 在command的結(jié)果屬性中就會有最大/最小/平均扭轉(zhuǎn)角度。并且為了方便校核準(zhǔn)確性還提供了沿圓柱坐標(biāo)系Y軸的變形量。
并且，除了界面顯示的結(jié)果外，還會在WB的結(jié)果文件夾中，顯示named Selection區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)的編號/距離選定坐標(biāo)系的距離/沿坐標(biāo)系Y軸的變形量/換算后的角度值等信息，以便進(jìn)行其它數(shù)據(jù)處理。
展開 SW對齒輪的有限元分析問題（對比ansys）
Geartrax生成的齒輪，圖5是參數(shù)
然后導(dǎo)入Solidworks，左下的齒輪鉸鏈連接，然后加了一個1N的轉(zhuǎn)矩，右邊的固定
仿真提示模型計(jì)算空間不夠，如果點(diǎn)no，如果左下齒輪沒有顯示，點(diǎn)yes，無解
模型導(dǎo)入ansys，左下齒輪圓柱固定，加了1N轉(zhuǎn)矩，右上齒輪完全固定，
求解結(jié)果嚴(yán)重形變（1N得力鋼就要形變？！）請問哪里設(shè)置錯誤了么
很想把我的模型傳上來，提示說該擴(kuò)展無法上傳
使用 ANSYS Fluent 掌握 CFD 分析 ￥15
ANSYS Fluent在圓柱體表面進(jìn)行CFD流動分析（ii）使用ANSYS Fluent在彎管中混合流體（iii）通過匯聚和發(fā)散部分的CFD流動（2D）使用 ANSY Fluent（iv） CFD 使用 ANSYS Fluent 流經(jīng)文丘里管計(jì)的流量
本課程適合
誰 本科生、研究生、工程學(xué)研究生和任何 CFD 學(xué)習(xí)者或作為 CFD 應(yīng)用工程師工作的專業(yè)人士
如何從有限元模型生成幾何模型？
使用ANSYS WORKBENCH的Finite Element Modeler，只需要一步就可以從網(wǎng)格模型得到幾何模型。上述步驟中，（4.2）步是關(guān)鍵，而（4.1）步是可選的。朋友們可以直接執(zhí)行（4.2）步，而不用經(jīng)過（4.1）步。不過，在ANSYS內(nèi)部，它仍舊經(jīng)過了（4.1），再到達(dá)（4.2）步。
2. ANSYS是如何根據(jù)有限元模型得到幾何模型的？它是根據(jù)單元的外表面的連續(xù)性，首先創(chuàng)建了幾何模型的外表面，根據(jù)這些外表面，其內(nèi)部就是實(shí)體模型。
3. 上述方法有什么優(yōu)點(diǎn)？大家一定知道，HYPERMESH是劃分網(wǎng)格的最佳工具，我們很希望在ANSYS中能夠使用HYPERMESH生成的網(wǎng)格。但是從HYPERMESH中得到的有限元模型，是沒有幾何信息的。這使得在ANSYS中使用HYPERMESH的有限元模型時，加載并不方便。而上述方法可以使得我們既利用HYPERMESH的有限元模型，又可以得到幾何模型進(jìn)行加載。
4. 上述方法有什么缺點(diǎn)？如果讀者做完了這個例子，就會知道，對于FEM所復(fù)原的幾何模型，在孔處，它實(shí)際上是8個小平面，而非一個圓柱面。所以此時并不能使用ANSYS所提供的圓柱支撐等形式。不過瑕不掩瑜，要想完全的還原出原始幾何體，從理論上來說，本身就是很有難度的事情。ANSYS能夠這樣還原，已經(jīng)大致能夠滿足我們的要求了。
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
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使用ANSYS WORKBENCH的Finite Element Modeler，只需要一步就可以從網(wǎng)格模型得到幾何模型。上述步驟中，（4.2）步是關(guān)鍵，而（4.1）步是可選的。朋友們可以直接執(zhí)行（4.2）步，而不用經(jīng)過（4.1）步。不過，在ANSYS內(nèi)部，它仍舊經(jīng)過了（4.1），再到達(dá)（4.2）步。
2. ANSYS是如何根據(jù)有限元模型得到幾何模型的？它是根據(jù)單元的外表面的連續(xù)性，首先創(chuàng)建了幾何模型的外表面，根據(jù)這些外表面，其內(nèi)部就是實(shí)體模型。
3. 上述方法有什么優(yōu)點(diǎn)？大家一定知道，HYPERMESH是劃分網(wǎng)格的最佳工具，我們很希望在ANSYS中能夠使用HYPERMESH生成的網(wǎng)格。但是從HYPERMESH中得到的有限元模型，是沒有幾何信息的。這使得在ANSYS中使用HYPERMESH的有限元模型時，加載并不方便。而上述方法可以使得我們既利用HYPERMESH的有限元模型，又可以得到幾何模型進(jìn)行加載。
4. 上述方法有什么缺點(diǎn)？如果讀者做完了這個例子，就會知道，對于FEM所復(fù)原的幾何模型，在孔處，它實(shí)際上是8個小平面，而非一個圓柱面。所以此時并不能使用ANSYS所提供的圓柱支撐等形式。不過瑕不掩瑜，要想完全的還原出原始幾何體，從理論上來說，本身就是很有難度的事情。ANSYS能夠這樣還原，已經(jīng)大致能夠滿足我們的要求了。
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作者：【宋博士】
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關(guān)于在ls－dyna中如何定義彈性體繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動實(shí)例
假如一個空心圓柱實(shí)體，它只有繞軸心線轉(zhuǎn)動的自由度，而別的方向的自由度要固定：如在軸向不能移動，則可以通過設(shè)置邊在軸向固定就是了；同時要使圓柱體在徑向也沒有移動，就是圓柱體除了繞軸線轉(zhuǎn)動外，不能再有其他方向的運(yùn)動，這是我們就不是很好定義了。因?yàn)樵趌s－dyna中只有笛卡兒坐標(biāo)系，其他的形式都是靠它的旋轉(zhuǎn)來得到 ，沒有向ansys中一樣的圓柱坐標(biāo)可以來控制徑向的約束。在這種情況下，我參考了一些資料，就認(rèn)為可以把變形體與剛體結(jié)合起來應(yīng)用，既是剛體與變形體通過公共節(jié)點(diǎn)結(jié)合起來，然后設(shè)置剛體的自由度來約束變形體的運(yùn)動。如我舉例中的空心圓柱體，我們就可以在圓柱體的圓面加一個圓盤剛體，讓它與圓柱體同心，這樣我們就是把剛體的自由度定義為只有繞軸線的轉(zhuǎn)動，而沒有別的自由度了。這樣既是受到力，變形體也不會在徑向移動了。要是你感覺這樣對變形體的變形不均勻，則可是在兩邊分別一個剛體盤，保持對稱性就更理想了。但是不容置疑的剛體與變形體連接的地方肯定有變形及相互作用，可能還很大，要是這樣對分析有影響，確實(shí)不好辦，不知道大家還有沒有更好的辦法來做這個。
請一起相互討論，共同進(jìn)步吧
下面是實(shí)例（關(guān)于軋輥?zhàn)冃误w與一個同心剛體聯(lián)合起來控制軋輥的運(yùn)動約束的，使軋輥只能繞軸線旋轉(zhuǎn)），在ansys中的命令流，大家可以參考下,希望對部分學(xué)習(xí)者有用。
!設(shè)置標(biāo)題
/TITLE，PROFILE BAR ROLLING ANSYS
!進(jìn)入前處理器
/PREP7
!定義單元類型
ET,1,SOLID164
!定義軋件材料模型
MP,DENS,1,785000
MP,EX,1,117e9
MP,NUXY,1,0.362
TB,BISO,1,,,,
TBDAT,1,134e6
TBDAT,2,13.4e6
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