ansys圓柱對稱的案例
COMSOL二維軸對稱圓柱傳熱 ￥100
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Ansys Workbench 估計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(fù)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 ANSYS workbench 循環(huán)對稱壓力容器靜力分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)壓力容器的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)壓力容器分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)壓力容器對稱循環(huán)約束的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ANSYS Workbench周期對稱模型的模態(tài)分析方法 ￥10
對于風(fēng)扇葉片、螺旋槳類型的產(chǎn)品模態(tài)分析，往往采用循環(huán)對稱的方式來進行計算，這樣建立其中的一份，剩余的自動擴展計算就可以了，這樣可以極大的縮小網(wǎng)格數(shù)量，降低計算量。在ANSYS Workbench中如何設(shè)置操作設(shè)置循環(huán)對稱的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對風(fēng)扇葉片、螺旋槳等循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析的步驟如下：
1. 幾何模型準備
創(chuàng)建基礎(chǔ)扇區(qū)，在 DesignModeler 或外部 CAD 軟件中，僅建模一個完整扇區(qū)（例如單個葉片及其對應(yīng)的輪轂部分）。
確保扇區(qū)的兩個邊界（起始面和終止面）與旋轉(zhuǎn)對稱軸形成的角度為 360°/n（n 為葉片總數(shù)）。例如，對于 6 葉片風(fēng)扇，單個扇區(qū)角度為 60°。
定義坐標系，在 DM 中創(chuàng)建全局坐標系，確保 Z 軸與旋轉(zhuǎn)對稱軸重合（即葉片繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)）。
2. 循環(huán)對稱設(shè)置（Modal 模塊）
導(dǎo)入幾何到 Modal 分析系統(tǒng)，將扇區(qū)模型拖入 Modal 分析系統(tǒng)的 Geometry 模塊。
進入 Mesh 模塊，激活循環(huán)對稱：右鍵點擊 Mesh → Insert → Cyclic Symmetry。
選擇循環(huán)對稱類型：
Full Cyclic：適用于所有葉片完全相同的結(jié)構(gòu)。
定義循環(huán)對稱邊界
Source Face：選擇扇區(qū)的起始面（例如 0° 位置的面）。
Target Face：選擇扇區(qū)的終止面（例如 60° 位置的面）。
Axis Definition：選擇局部坐標系的 Z 軸作為旋轉(zhuǎn)對稱軸。
3. 網(wǎng)格劃分優(yōu)化
網(wǎng)格控制，對葉片邊緣、輪轂等關(guān)鍵區(qū)域使用更精細的網(wǎng)格（如 Sizing 或 Inflation）。
展開 
在ansys中怎么施加對稱載荷
比如一個圓柱體如圖所示怎施加對稱載荷呢？
ANSYS Workbench模型對稱簡化計算及節(jié)點結(jié)果導(dǎo)出方法
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實例介紹
如果模型本身結(jié)構(gòu)是對稱的，同時它的約束與外載也是對稱分布的，那么我們可以對模型進行對稱簡化，一方面可以提升計算效率，另一方面也方便我們進行邊界條件的加載。在本實例中，一個圓柱形的薄壁筒體在圓筒長度的中間處受到力F的擠壓，如圖1所示需要計算力F作用點在徑向的位移。薄壁圓筒的兩端是自由邊，由于模型結(jié)構(gòu)、約束與外載都是對稱的，所以可以將模型簡化為一個八分之一的殼單元模型。
ANSYS Workbench Mechanical 設(shè)置對稱邊界及結(jié)果擴展顯示
循環(huán)對稱需要依據(jù)坐標系進行，該程序默認設(shè)置的參考系只有笛卡爾全局坐標系，而循環(huán)對稱需要依據(jù)柱坐標系進行，因此需要手動插入柱坐標系，并使得坐標系的旋轉(zhuǎn)軸心與循環(huán)對稱的旋轉(zhuǎn)軸心重合。在項目樹中右鍵點擊“坐標系”，選擇插入坐標系。點擊“模型->坐標系->坐標系”，在詳細信息框中進行詳細設(shè)置。將“類型”設(shè)置為圓柱形，“原點”依據(jù)本人的設(shè)置參考進行，本案例依據(jù)全局坐標系進行參考，由于該案例的循環(huán)對稱軸心穿過全局坐標系原點，便直接將“原點X”、“原點Y”、“原點Z”均設(shè)置為0。調(diào)整主軸朝向，使得柱坐標系的旋轉(zhuǎn)軸與循環(huán)對稱的旋轉(zhuǎn)軸重合，旋轉(zhuǎn)方向與循環(huán)對稱的旋轉(zhuǎn)方向一致。此處設(shè)置主軸Z依據(jù)全局Y軸進行定義，主軸Y保持默認。界面操作如圖 10所示。
圖 10 Workbench Mechanical創(chuàng)建循環(huán)對稱參考坐標系操作
添加循環(huán)邊界。點擊項目樹中的“模型->對稱->循環(huán)區(qū)域”，在詳細信息框中進行詳細設(shè)置。選擇循環(huán)對稱低邊界和高邊界，需要注意此處需要完整選擇所有的低邊界-高邊界對，未被選擇的將默認不進行循環(huán)對稱操作，會影響計算結(jié)果的正確性。選擇坐標系，為上一步創(chuàng)建的坐標系。界面操作如圖 11所示。
圖 11 Workbench Mechanical添加循環(huán)邊界操作
添加顯示擴展。若希望在結(jié)果計算完成后，顯示完整的實體，而非一個循環(huán)對稱單元，需要添加顯示擴展。點擊項目樹中“模型->對稱”，在詳細信息框中將“重復(fù)數(shù)量”設(shè)置為需要重復(fù)的數(shù)量，此案例是四分之一對稱模型，因此“重復(fù)數(shù)量”設(shè)置為4，“類型”設(shè)置為“極”，“方法”為完全。由于該案例旋轉(zhuǎn)單元每繞軸心旋轉(zhuǎn)90°重復(fù)一次，因此“Δθ”設(shè)置為90°。界面操作如圖 12所示。至此，完成對稱區(qū)域的設(shè)置。
展開 ANSYS Workbench 計算二維軸對稱結(jié)構(gòu)電場的視頻
ANSYS Workbench模塊中對于電場的計算現(xiàn)在只能計算電流傳導(dǎo)場。今天為大家貢獻一個自己制作的二維軸對稱結(jié)構(gòu)的電場計算視頻，為大家提供參考。 模型也比較簡單，初入門的朋友們可以用來學(xué)習(xí)。希望大家可以提出寶貴的批評意見。(其實本人對于經(jīng)典模塊較為熟悉，但是由于本人只會APDL不用GUI，導(dǎo)致了無法錄制視頻。所以只能貼一個WB版本的了。)
1 模型：
模型為來自于靜電除塵中裝置中的帶電部分。結(jié)構(gòu)上為內(nèi)外雙層金屬圓環(huán)，內(nèi)層的環(huán)為1000V高電位，外層環(huán)為0V地電位。完整的三維模型圖見2樓”三維結(jié)構(gòu)“
由于模型軸對稱，載荷軸對稱，因此可以簡化為二維軸對稱問題的求解。一般三維問題嫩郭建華成二維問題，則瑩盡量簡化。三維計算中由于網(wǎng)格不一定嚴格規(guī)整，計算精度也許會降低。
模型是用AutoCAD建立，然后生成面域，輸出為SAT格式的文件。
然后打開workbench，把Electrica模塊拖拽過來，導(dǎo)入之前的sat文件。
在導(dǎo)入workbench中之后進行了簡單的處理。二維軸對稱計算的時候一定要注意，模型對稱軸必須是Y軸，而且模型必須全部在X的正半軸才可以。同時，由于金屬是等電位的，內(nèi)部沒有電流流過，所以可以不建立實體模型，有外輪廓就可以了。所以最后的二維模型其實就只有空氣了。
見2樓”二維模型“
視頻里我的空氣建立的有些大了，當(dāng)初隨手畫的。電場計算的時候空氣域一定要建立的足夠大才可以保證電場的精度的，本人一般建立為5-8倍的最大外徑，當(dāng)然，這個具體的尺寸有興趣的朋友們可以去驗證一下的。
2 材料參數(shù)：
添加材料“air”，定義電阻率1e20。
3 網(wǎng)格
圓環(huán)的部分，尤其是內(nèi)層圓環(huán)的部分網(wǎng)格要平滑，因為高電位的尖角形狀會造成電場集中。
展開 平行圓柱體的赫茲接觸計算與ANSYS實現(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算結(jié)果和ANSYS的計算結(jié)果進行對比，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、基于赫茲公式的計算：
為了計算方便，此處筆者將赫茲公式編制成了一個簡單的Python小程序，代碼及計算結(jié)果如下：
根據(jù)計算結(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算，為了降低計算量，可使用1/4的平面應(yīng)變模型計算（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 Ansys | 環(huán)肋圓柱體的非線性屈曲分析
本文展示了環(huán)肋圓柱體的非線性屈曲分析模擬。該問題說明了如何進行線性特征值屈曲分析，以便為數(shù)值模型引入初始缺陷。之所以需要引入幾何缺陷，是因為對于完美對稱的問題，數(shù)值上不會出現(xiàn)非對稱屈曲。
目標
熟悉線性特征值屈曲分析
熟悉非線性屈曲分析
步驟
靜力結(jié)構(gòu)分析
1、創(chuàng)建一個靜力結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。
2、定義鋁合金材料。該鋁材的楊氏模量為71000MPa，泊松比為0.33，屈服強度為280MPa，切線模量為70MPa。
3、導(dǎo)入幾何模型（圖 1）。
圖 1. 環(huán)肋圓柱柱體的幾何模型
4、定義連接并劃分網(wǎng)格。定義連接，將圓柱柱的頂邊和底邊分別與頂部和底部板連接。
5、分配邊界條件并運行模擬。固定底板的底面，并在頂板上施加 10 N 的壓力。
特征值屈曲分析
6. 創(chuàng)建一個特征值屈曲分析系統(tǒng)。將一個特征值屈曲分析拖拽到靜力結(jié)構(gòu)分析的“求解”單元上。特征值屈曲分析將基于靜力結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果（圖 2）。
圖 2. 兩個分析系統(tǒng)之間的連接
7、運行特征值屈曲分析。無需定義邊界條件，因為其已包含在靜力結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果中。特征值分析的模態(tài)形狀將用作后續(xù)分析的初始幾何缺陷。圖2展示了第一階模態(tài)形狀的示意。
圖 3. 線性特征值分析的模態(tài)形狀
靜力結(jié)構(gòu)分析
8、創(chuàng)建一個靜力結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。將特征值分析的求解結(jié)果拖拽到新靜力結(jié)構(gòu)分析的模型單元上。此操作用于使用特征值模態(tài)形狀的變形形狀。在屬性中將變形形狀的比例因子設(shè)為0.1。
9、定義連接。連接的定義與第一次靜力結(jié)構(gòu)分析相同。
10、定義分析設(shè)置和邊界條件。開啟大變形，并設(shè)置最大子步數(shù)為500。
展開 ANSYS命令流——圓柱殼靜強度分析 ￥2
圓柱殼半徑
L=20000 !艙段長度
t=30 !殼板厚度
hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-2D軸對稱橡膠密封分析 ￥3
密封結(jié)構(gòu)為環(huán)形軸對稱，蓋板將黑色橡膠圈壓向底部的帶槽基座上，靠橡膠變形回彈與上蓋板和下基座之間的接觸壓力（密封應(yīng)力）來阻止流體穿過密封界面。蓋板和基座材質(zhì)都是結(jié)構(gòu)鋼，彈性模量為210000MPa，泊松比為0.3；橡膠圈材質(zhì)為邵氏硬度75度的EPDM橡膠。本文采用單位制為mm，N，t，s，MPa。
通過hypermesh建立有限元模型設(shè)置求解控制輸入到ANSYS進行求解：
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現(xiàn)重復(fù)操作的自動化，能夠?qū)δＰ瓦M行參數(shù)化控制，從而快速進行設(shè)計優(yōu)化和敏感性分析。
ANSYS Workbench 和 APDL 各有其特點和優(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）
在實際應(yīng)用中，圓柱表面螺旋線有著廣泛的用途。例如，在機械制造中，螺旋狀的零件如彈簧的設(shè)計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)計出符合特定性能要求的彈簧。
三、高斯熱源的原理與特點
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 平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對稱問題
大家 來分享啊
平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對稱問題各種實例分析
桿問題實例.pdf
空間問題實例.pdf
梁問題實例.pdf
平面問題實例.pdf
軸對稱問題實例.pdf
ANSYS壓氣機輪 盤結(jié)構(gòu)（周期對稱）分析-附命令流
定義周期對稱分析選項
ASEL,S,LOC,Y,0 !選擇低角度組件
CM,CYCLIC_M01L,AREA !定義低角度組件
ASEL,S,LOC,Y,60 !選擇高角度組件
CM,CYCLIC_M01h,AREA !定義高角度組件
ALLSEL
CYCLIC,6,60,1,'CYCLIC' !指定周期對稱分析選項
!對盤扇區(qū)進行網(wǎng)格劃分
ESIZE,3 !全局單元尺寸
!連接多于面和線
CMSEL,S,HOLEVOL !擇組件HOLEVOL
VSEL,R,LOC,Y,21,30 !選擇均壓孔一側(cè)的體
ASLV,S !所有關(guān)聯(lián)于體的面
WPCSYS,-1,0 !作平面與總體笛卡兒坐標系對齊
wprot,30
wpoff,200 !作平面原點移至均壓孔圓心位置
CSWPLA,11,1 !在工作平面原點創(chuàng)建柱坐標系，并激活
ASEL,U,LOC,Z,264.1 !去除均壓孔上表面
ASEL,U,LOC,Z,258.7 !去除均壓孔下表面
ASEL,U,LOC,X,9.9,1.1,0.1 !去除均壓孔側(cè)表面
CSYS,1 !活坐標系轉(zhuǎn)換至總體柱坐標系
ASEL,U,LOC,Y,30 !去除剖分均壓孔的面
ACCAT,ALL !孔一側(cè)體的三個側(cè)面連接
LSLA,S !聯(lián)于選擇的面的線
LSEL,R,LOC,Z,264.1 !選擇均壓孔上表面邊界線
LCCAT,ALL !線連接在一起
LSLA,S
LSEL,R,LOC,Z,258.7 !選擇均壓孔下表面邊界線
LCCAT,ALL !線連接在一起
!生成網(wǎng)格
TYPE,1
MSHAPE,0,3D !對體用六面體單元劃分網(wǎng)格
VSEL,S,LOC,Y,0,21 !選擇均壓孔一側(cè)的體
VSWEEP,ALL !掃掠形式生成網(wǎng)格
VSEL,S,LOC,Y,21,30 !
展開 