[發(fā)明專利]一種基于ABAQUS的消能式滾筒及其仿真分析方法

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• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113792466A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張麗巖;馬健;張敏;段曉科;校鵬程;楊穎;江雪昊;馮增雅
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;E01F15/14;G06F111/10
• 代理公司: 蘇州尚為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32483
• 代理人: 李鳳嬌

1.一種基于ABAQUS的消能式滾筒，其特征在于：包括同軸設(shè)置的中央剛軸及若干筒體、連接筒體與中央剛軸的若干阻尼彈簧；若干所述筒體沿中央剛軸軸向等距離分布，呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且等徑設(shè)置；每個所述筒體對應(yīng)的若干阻尼彈簧沿中央剛軸徑向等角度分布，并設(shè)置在中央剛軸外壁與筒體內(nèi)壁之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ABAQUS的消能式滾筒，其特征在于：所述中央剛軸外壁上均布若干平行于軸向設(shè)置的梯形槽，所述梯形槽內(nèi)嵌套配合有梯形條，所述阻尼彈簧一端固定在梯形條外側(cè)端面上，另一端固定在筒體內(nèi)壁上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ABAQUS的消能式滾筒，其特征在于：所述中央剛軸兩端部均設(shè)置有用于外連安裝并實現(xiàn)中央剛軸轉(zhuǎn)動的軸承。

4.基于權(quán)利要求1～3任一項所述的一種基于ABAQUS的消能式滾筒的仿真分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)創(chuàng)建初始簡化模型：選取消能式滾筒作為研究對象，在ABAQUS/CAE的草圖環(huán)境中建立車輛與其發(fā)生碰撞的初始簡化模型，即消能式滾筒模型及車輛模型，整個模型的單元類型為3D Stress縮減積分單元；

(2)網(wǎng)格劃分：基于創(chuàng)建的初始簡化模型，對消能式滾筒模型及車輛模型進行網(wǎng)格劃分，其中對消能式滾筒模型的各邊布置20個種子，對車輛模型的各邊布置15個種子；

(3)動態(tài)顯示分析步定義：設(shè)定碰撞前車輛模型的速度，以及分析步時間；

(4)接觸屬性定義：對消能式滾筒模型設(shè)置一個有摩擦的接觸屬性，并對其上下兩面設(shè)置Displacement/Rotation，約束所有自由度；

(5)動態(tài)碰撞分析：將車輛模型與消能式滾筒模型從剛開始接觸到完成分析步時間內(nèi)的碰撞作為一個碰撞過程，分析時間從0s開始，導(dǎo)入Explicit中做動態(tài)碰撞分析，獲取消能式滾筒模型內(nèi)能曲線及動能曲線。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于ABAQUS的消能式滾筒的仿真分析方法，其特征在于：所述步驟(1)的初始簡化模型中，消能式滾筒模型的半徑為0.25m，高度為0.45m，材料選用彈塑性材料，其質(zhì)量密度ρ＝7800kg·m^-3，彈性模量E＝2.078*10¹¹Pa，泊松比λ＝0.3；車輛模型的高度為1.5m，寬度為1.5m，長度為2.5m，材料選用剛性材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于ABAQUS的消能式滾筒的仿真分析方法，其特征在于：所述步驟(3)中，碰撞前車輛模型的速度設(shè)定為54Km/h～160Km/h中的任意值，分析步時間設(shè)定為4*10^-5s。