用于正交各向异性织物仿真的弹簧质点模型

• 作者: 刘凯 吴寒 张纯 李凡
• 来源期刊: 力学季刊
• 学科: 工学
• 关键词: 弹簧质点模型 正交各向异性织物 有限元模型 弹簧参数 附加节点 附加弹簧 变形算法
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 502-512
• 页数: 11页
• 分类号: TP391.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.03.010

摘要

针对正交各向异性织物,本文提出了一种含附加节点的三角形弹簧质点模型.通过冗余自由度的引入和缩聚,能够实现有限元模型和弹簧质点模型三角形单元刚度矩阵的精确相等;据此,针对一般正交各向异性材料常数和单元形状,推导出弹簧质点模型中弹簧刚度系数及附加节点位置的解析表达式,有效解决了传统弹簧质点模型在正交各向异性织物仿真中存在的计算精度不高、弹簧参数选取随意等缺陷;并进一步完善了基于弹簧质点模型的柔性织物空间变形算法.数值模拟表明本文提出的弹簧质点模型和变形算法在进行织物仿真计算时,具有精度好、通用性强等优点.