
ABAQUS实现四棱柱折纸模型的折叠与展开仿真分析模型中有折痕脊折和谷折设置后发送.cae模型支持6.14版本及以上和操作录制视频重复操作部分演示一处最近在研究折纸结构的力学性能尝试着用ABAQUS实现四棱柱折纸模型的折叠与展开仿真和大家分享下过程。模型中的折痕设置折纸模型关键在于折痕这里有脊折和谷折的设置。在ABAQUS里我们通过定义材料属性和接触关系来模拟折痕的特性。首先定义材料# 假设使用各向同性弹性材料 mdb.models[Model-1].Material(namePaper-Material) mdb.models[Model-1].materials[Paper-Material].Elastic(table((1000, 0.3), ))这段代码定义了名为“Paper - Material”的材料设置其弹性模量为1000泊松比为0.3这是简单模拟纸张材料特性。对于折痕部分我们可以通过调整局部的材料属性来模拟其独特的弯折性能。比如在脊折处我们可能希望材料在某个方向上更易弯曲。可以通过定义复合材料层合板在折痕处设置不同的铺层角度或厚度来实现。# 创建复合材料铺层 compositeLayup mdb.models[Model-1].CompositeLayup( nameCrease-Layup, description) compositeLayup.StackingSequence( layup((1, Paper-Material, 0.01, 0), (1, Paper-Material, 0.01, 90)), thicknessAssignmentFROM_SEQUENCE)上述代码创建了一个名为“Crease - Layup”的复合材料铺层这里简单设置了两层不同角度的材料通过调整这些参数可以改变折痕处的力学性能。仿真分析过程接下来我们建立四棱柱的几何模型。# 创建四棱柱实体 part mdb.models[Model-1].Part(namePrism - Part, dimensionalityTHREE_D, typeDEFORMABLE_BODY) sketch mdb.models[Model-1].ConstrainedSketch(name__profile__, sheetSize200.0) g, v, d, c sketch.geometry, sketch.vertices, sketch.dimensions, sketch.constraints sketch.rectangle(point1(0, 0), point2(50, 50)) part.BaseSolidExtrusion(sketchsketch, depth100)这段代码创建了一个名为“Prism - Part”的可变形三维部件通过绘制一个矩形草图并拉伸得到四棱柱。ABAQUS实现四棱柱折纸模型的折叠与展开仿真分析模型中有折痕脊折和谷折设置后发送.cae模型支持6.14版本及以上和操作录制视频重复操作部分演示一处之后就是添加边界条件和载荷让模型动起来实现折叠与展开。# 固定一个底面 mdb.models[Model-1].EncastreBC(nameFixed - BC, createStepNameInitial, regionpart.sets[Bottom - Set]) # 在顶面施加位移载荷 mdb.models[Model-1].DisplacementBC(nameMove - BC, createStepNameLoading, regionpart.sets[Top - Set], u10, u20, u3-50, ur10, ur20, ur30)上述代码固定了四棱柱的底面在顶面施加了沿Z轴负方向50的位移载荷以此模拟折叠过程。结果与分享完成仿真分析后我们可以得到四棱柱折纸模型折叠与展开过程中的应力、应变分布等结果。最后我将支持6.14版本及以上的.cae模型以及操作录制视频分享给大家。视频中重复操作部分只演示了一处方便大家快速上手学习。希望这个分享能给同样在研究折纸结构仿真的朋友们一些帮助大家一起交流学习。[此处可附上.cae模型和操作录制视频的下载链接]