刚刚过去的5月21日,是二十四节气中的小满,每年到了这个时候,也是广东等地区开启“龙舟雨”的时间节点。
“龙舟雨”也叫“龙舟水”。俗话说,端午前的雨,涨龙舟的水,意思就是说,老天爷为了方便人们在端午节的时候赛龙舟,端午节前都会下雨,让河水上涨,人们把这种雨叫做“龙舟雨”。
小满当日,气象局发布全国降水量预报图,届时多地发出了暴雨预警信号,气象专家提醒大家,出门记得随身携带雨具,警惕强降雨可能引发的山洪、泥石流、山体滑坡等现象,注意人身安全。
雨具是我们日常生活中常见的一种物品,雨具的种类有很多,包括有雨衣、雨鞋、雨伞、帐篷、纳米雨衣伞、沙滩伞、防水裤、空调罩等等。
我们趁着这个下雨的季节,给大家展示一下利用Abaqus结构仿真软件模拟建筑物折叠顶棚和折叠伞的展示案例。
无论是遮阳伞还是小到我们手中的折叠伞。在工程的设计过程里,都需要对其进行动力学的模拟。我们不仅要考虑组织的运动过程,还要考虑到薄膜的高度非线性力学行为。
要知道,多体动力学软件是很难处理这些问题的,而Abaqus软件的介入就可以完美地解决这类问题的一个模拟效果。
在农场或工厂等地方,我们经常见到的建筑物折叠顶棚,其实是一个可折叠式张力膜结构,可以实现伸展或收缩的功能,展开后的膜处于拉紧状态,可以遮风挡雨、承载积雪等外部载荷,收缩折叠后也能实现节约空间的优势。
在Abaqus结构仿真软件中,我们通过Connector单元来定义顶棚折叠机构的运动关系,帮助实现伸缩式折叠、机构整体上下升降等运动功能。
机构运动部分建模完成之后,在模型中加入膜单元(Membrane Element),膜与机构之间引入弹性索进行提拉,以保证每一次折叠的过程中膜都被拉起、然后对折,避免出现乱序折叠。
下面我们再看看折叠扇的建模过程。利用Abaqus先进行机构运动建模,为了避免一次性考虑太多因素导致的建模效率低下的问题,在确保机构运动正确无误之后我们选择加入膜单元。
当我们使用创建好的机构-薄膜耦合系统对膜进行完全展开模拟之后,可以继续进一步的耦合或选择加入其他物理因素,比如流固耦合、DEM-FEM耦合等,从而评估机构-膜系统在工作状态下的真实动力学响应。Abaqus结构仿真的案例就先分享到这样了。
“春去夏来雨不断,龙舟雨到变泽地”。今年“龙舟雨”时期的天气是比较湿热的,希望大家外出时注意防暑防晒安全,做好强降水及雷雨大风等强对流天气的防御。