
柱状壳体;筒壳
In this paper, the BEM is applied to the cylindrical shell.
本文将边界元法应用于圆柱壳。
The shallow cylindrical shell is a typical type of structure of aircraft.
圆柱形扁壳是飞行器的常见结构形式。
There is a maximum critical value in the cylindrical shell of certain dimension.
研究发现,一定尺寸的圆柱壳有一个最大临界值。
Water Ring Vacuum pump cylindrical shell to install a pump eccentric impeller-shaped teeth.
水环式真空泵的圆柱形泵壳内安装一个偏心的牙状叶轮。
There are two resonance frequencies when the rotating thin cylindrical shell vibrates linearly.
旋转的薄壁圆柱壳在线性振动时,有两个共振频率。
圆柱壳(Cylindrical Shell) 是几何学和工程学中的一个重要概念,主要指由两个同轴圆柱面所围成的、具有有限厚度的三维空间区域。其核心特征与详细解释如下:
几何结构
圆柱壳由三个关键尺寸定义:
壳的厚度 ( t ) 为外半径与内半径之差(( t = r{text{outer}} - r{text{inner}} ))。当厚度远小于半径时,称为薄壁圆柱壳,常见于工程结构分析。
体积计算
圆柱壳的体积可通过外圆柱体积减去内圆柱体积求得:
$$ begin{align} V &= pi r{text{outer}} h - pi r{text{inner}} h &= pi h (r{text{outer}} - r{text{inner}}) end{align} $$
此公式在微积分中常用于壳层法(Method of Cylindrical Shells) 计算旋转体体积。
工程应用
圆柱壳是压力容器(如储气罐、管道)、航空航天结构(火箭壳体)、建筑柱体等的核心构型。其力学性能(如承受内压时的环向应力)需通过壳体理论精确分析,确保结构安全。
与实心圆柱的区别
圆柱壳强调中空结构,区别于实心圆柱(Solid Cylinder)。这种设计在保证强度的同时显著减轻重量,并可用于流体传输或容纳其他介质。
权威参考来源:
"cylindrical shell"(圆柱壳)是一个在数学、工程和物理学中广泛使用的术语,具体含义如下:
几何定义 指两个同心圆柱面之间的空间区域,类似于空心圆柱体。其体积可通过公式计算: $$ V = 2pi int_{a}^{b} r cdot h(r) , dr $$ 其中 ( r ) 是半径,( h(r) ) 是高度函数,积分范围从内半径 ( a ) 到外半径 ( b )。
微积分应用 在壳层法(Shell Method)中,用于计算旋转体体积。将三维物体分解为无限薄的圆柱壳,每个壳的体积近似为周长×高度×厚度(( 2pi r cdot h cdot dr )),通过积分求和得到总体积。
工程结构 指圆柱形薄壁结构,如管道、压力容器等。这类结构具有均匀的环向应力分布,常用于承受内部压力或外部载荷的场景。
与圆盘法的区别 壳层法适用于绕平行轴旋转的情况,而圆盘法则适合绕垂直轴旋转的问题。壳层法的优势在于处理复杂边界时积分表达式更简洁。
物理特性 在材料力学中,圆柱壳的稳定性分析涉及临界压力计算,公式为: $$ P_{cr} = frac{E t}{4(1- u) R} $$ 其中 ( E ) 是弹性模量,( t ) 为壳厚度,( R ) 为半径,( u ) 是泊松比。
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