[發(fā)明專(zhuān)利]基于ABAQUS的薄膜褶皺有限元仿真方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210106385.4
• 申請(qǐng)日: 2022-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114580232A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬利娥;郭毅;郭正陽(yáng);武吉梅;趙振龍;馮世林;季海陽(yáng);王小丫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/23
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 西安弘理專(zhuān)利事務(wù)所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.一種基于ABAQUS的薄膜褶皺有限元仿真方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1，進(jìn)行ABAQUS仿真前處理；

步驟2，進(jìn)行ABAQUS仿真求解；

步驟3，進(jìn)行ABAQUS仿真后處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ABAQUS的薄膜褶皺有限元仿真方法，其特征在于，在所述步驟1中，進(jìn)行ABAQUS仿真前處理具體如下進(jìn)行：

步驟1.1，幾何模型創(chuàng)建：建立薄膜與導(dǎo)向輥模型；其中薄膜結(jié)構(gòu)為殼結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向輥為解析剛體。薄膜寬度為5，導(dǎo)向輥半徑為1.5，薄膜與導(dǎo)向輥的包角為90°；

步驟1.2，材料參數(shù)定義：薄膜彈性模量為2100MPa，薄膜泊松比為0.3，薄膜密度設(shè)置為1.38e-9，定義薄膜截面為均質(zhì)殼且厚度為0.012，并指派給薄膜，完成截面的定；

步驟1.3，網(wǎng)格系統(tǒng)構(gòu)建：薄膜采用S4R四結(jié)點(diǎn)曲面薄殼單元，網(wǎng)格大小根據(jù)計(jì)算機(jī)性能來(lái)定，網(wǎng)格劃分完成后，裝配薄膜與導(dǎo)向輥部件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ABAQUS的薄膜褶皺有限元仿真方法，其特征在于，在所述步驟1.1中，薄膜與導(dǎo)向輥模型的薄膜結(jié)構(gòu)為殼結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向輥為解析剛體，薄膜寬度為5，導(dǎo)向輥半徑為1.5，薄膜與導(dǎo)向輥的包角為90°。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于ABAQUS的薄膜褶皺有限元仿真方法，其特征在于，在所述步驟2中，進(jìn)行ABAQUS仿真求解具體為：

步驟2.1，設(shè)置求解器：選擇靜態(tài)通用分析步；

步驟2.2，連接關(guān)系構(gòu)建：導(dǎo)向輥與薄膜之間設(shè)置接觸，定義其摩擦系數(shù)為0.3；

步驟2.3，邊界條件設(shè)置：以模擬導(dǎo)向輥表面的薄膜在寬度方向壓力作用下的變形情況，在與導(dǎo)向輥接觸的薄膜兩端施加1N的壓縮載荷，在薄膜長(zhǎng)度方向施加0.01N的張力；設(shè)置薄膜的上端只能沿X方向移動(dòng)，下端沿Y方向移動(dòng)，上、下端的其它自由度為固定，以及導(dǎo)向輥的所有自由度均為固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于ABAQUS的薄膜褶皺有限元仿真方法，其特征在于，在所述步驟3中，進(jìn)行ABAQUS仿真后處理具體如下：

步驟3.1，選取對(duì)褶皺影響較大的參數(shù)進(jìn)行仿真運(yùn)算；

步驟3.2，判斷薄膜厚度對(duì)褶皺的影響：通過(guò)改變薄膜厚度，建立具有不同厚度的薄膜褶皺數(shù)值仿真模型；

步驟3.3，判斷薄膜彈性模量對(duì)褶皺的影響：通過(guò)改變薄膜的彈性模量，建立具有不同彈性模量的薄膜褶皺數(shù)值仿真模型；

步驟3.4，判斷摩擦系數(shù)對(duì)薄膜褶皺的影響：通過(guò)改變薄膜與導(dǎo)向輥之間的摩擦系數(shù)，建立具有不同摩擦系數(shù)的薄膜褶皺數(shù)值仿真模型。