塑料瓶抗挤压能力模拟教程

本文将介绍如何进行矿泉水瓶的抗顶压及挤压分析。进行顶部载荷分析对于确定瓶子的垂直刚度是很重要的,这个顶部负载能力对于决定垂直堆叠能力也很重要。

水瓶的状态可能是装水的,也可能是空的,可能带封盖也可能不带封盖(增加压力)。在这个例子中,我们设置了一个没有液体,没有盖的挤压负荷。(因此没有内部压力)

压溃载荷超出了顶部载荷模拟的范围,并继续进行加载。通常,顶部荷载分析得到力与位移的关系图,当力开始下降时,分析就停止了。而对于压溃载荷,我们可以继续分析,观察瓶子是如何折叠或屈曲。

我们怎么进行这个分析?

1.从三维几何开始。

和我们大多数的模拟一样,我们从CAD模型开始。瓶子是固体的,壁厚很薄,为了精确和快速的分析,最好采用壳网格。因此,我们从实体模型中抽取了一个中间面,并由此建立了一个壳模型。通过接口,将SOLIDWORKS曲面模型导入ABAQUS CAE。在检查了几何的质量后,我们发现有些面是不必要的,而另一些面则应该包括在内。通过使用网格模块中的虚拟拓扑,我们可以将面组合起来,删除不必要的面。


2.网格划分过程

当我们直接划分网格时,我们看到了一些元素的高宽比很差。为了生成更高质量的网格,我们决定对模型进行切分。当然,这在ABAQUS中也是可能的,也可以是在SOLIDWORKS中切分,然后更新模型,模型现在看起来像这样。


3. 指定材料

为了继续我们的旅程,我们需要正确的材料参数。在这种情况下,我们从塑料的供应商得到了材料的应力-应变数据,创建了一个壁厚为0.6毫米的均质壳体模型,并将该截面应用到瓶子上。


4. 创建装配体

这里,我们需要把各part实例化,并移动位置。

5. 创建分析步

在分析步定义时,创建General Static 分析步,并打开NLGEO几何非线性。.

6. 定义相互作用

在相互作用模块中,我们需要定义接触。由于屈曲行为,可能会发生自接触,所以在这种情况下,我们选择了通用接触,定义摩擦系数为0.2。

7. 载荷与边界条件

对于下表面,我们应用了一个完全固定的边界条件;对于上表面,我们施加50 mm的垂直向下的强制位移。

8. 分析与结果

不幸运的是,第一次分析没有完成就因不收敛而中断了。但我们仍然可以展示最后的结果,并检查为什么它没有收敛。第一次分析的结果是这样的,见下图。


9. 切换到Explicit求解

一般来说,使用ABAQUS显式是一种非常方便的方法,可以解决隐式求解收敛困难的分析模型。因此,我们改变了分析步,将单元类型也转换为显式,并再次运行分析。由于后屈曲行为,我们看到了一个屈曲模式-互换的区域,在颈部的瓶子正在发生。这些典型的模式交换非常动态,因此应该使用显式求解器进行计算。为了获得压溃载荷分析,唯一需要做的就是增加强制位移,并缩短分析步时长,因为这是一个典型的高速事件。


10. 挤压分析

在挤压载荷分析中,我们基本上采取了与以上显式分析相同的步骤,但我们增加了代表手指挤压的柱面,并在其上施加强制位移。最后,我们将提取力与位移的曲线,见下文的结果。.



免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删

QR Code
微信扫一扫,欢迎咨询~

联系我们
武汉格发信息技术有限公司
湖北省武汉市经开区科技园西路6号103孵化器
电话:155-2731-8020 座机:027-59821821
邮件:tanzw@gofarlic.com
Copyright © 2023 Gofarsoft Co.,Ltd. 保留所有权利
遇到许可问题?该如何解决!?
评估许可证实际采购量? 
不清楚软件许可证使用数据? 
收到软件厂商律师函!?  
想要少购买点许可证,节省费用? 
收到软件厂商侵权通告!?  
有正版license,但许可证不够用,需要新购? 
联系方式 155-2731-8020
预留信息,一起解决您的问题
* 姓名:
* 手机:

* 公司名称:

姓名不为空

手机不正确

公司不为空