被子的褶皱分析

前段时间导师接了一个关于太空舱薄壁折叠分析的横向拿给我做,虽然这个横向不能直接透露,但是可以用另一个例子来做示范,因此接下来是模拟一个被子的褶皱,并分析褶皱出现的原因。

问题描述:

相信大家都折过被子,折某些特殊被子的时候,在内侧折叠的地方,会出现波浪一样的褶皱。出现的原因在于被子内侧受压,而由材料力学的知识,受压会引起失稳,产生褶皱。

被子

理论模型

有限元模拟:

我们进行模拟前,先分析被子的结构,特殊被子的结构由中间的泡沫和两边的Al薄膜构成。

材料

为了分析被子的褶皱现象,传统的静力学分析是肯定不行的,普遍采用的是动力学分析,但这次使用一种伪动力学的方法一样可以模拟褶皱现象。具体的介绍放在了这里abaqus膜基伪动力学,其中关键的一步是在静力分析步中加入衰减因子,这个衰减因子要很小。

伪

模拟结果:

1 2

最后,我们还模拟了一个单膜的被子,有趣的是,并没有褶皱现象的发生。

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