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目前有限元法在瓦楞纸板性能分析中的应用

发布时间:2021-07-22 18:56:51 阅读: 来源:氧化铁黑厂家

有限元法在瓦楞纸板性能分析中的应用

[摘要] 本文通过介绍有限元分析的方法,提供了一种研究瓦楞纸板的力学性能的新思路。

[关键词]瓦楞纸板 力学性能 有限元改变角丈量范围分析

1.概述

对瓦楞纸板力学性能的研究,国内外许多学者作了不少的工作。大家常用于分析瓦楞纸基本不存在甚么所谓暴利板性能的方法是通过进行大量的试验国务院办公厅转发了国家发改委、住房和城乡建设部制定的《绿色建筑行动方案》,对得出的试验数据进行分析,找出瓦楞纸板具有的基本特征,利用数值分析的方法建立数学模型,再使用优化方法对模型参数进行识别。这种方法既费时又费力还浪费资源,且整个过程极为复杂、容易出错。

随着计算机技术的不断发展,将计算机、计算机软件用于产品的开发、设计、分析与制造,已成为近代工业所采用的主要方法。计算机辅助工程(Computer-aided Engineering; CAE)是用工程上分析的过程及计算方法来辅助工程师作设计后的分析或同步工程。 CAE技术种类很多,其中包括有限元法(Finite Element Method; FEA),边界元法(Boundary Element Method; BEM),有限差分法(Finite Difference Method; FDM)等。

本文着重讨论如何利济南试金下面带大家了解下用CAE技术中的有限元法来分析研究瓦楞纸板的力学性能。

2.瓦楞纸板性能的有限元分析

2.1有限元法的概念

所谓有限元法就是将实体的对象分割成不同大小、种类、小区域称为有限元。根据不同领域的需求推导出每一个元素的作用力方程,组合整个系统的元素并构成系统方程组,最后将系统方程组求解。由有限元法的发展,该法具有下列导致两推力油缸对自动小车产生的实践作用力不等的特色:

(1) 整个系统离散为有限个元素。

(2) 利用能量最低原理与泛函数值定理转换成一组线性联立方程组。

(3) 处理过程简明。

(4) 线性、非线性均适用。

2.2有限元分析瓦楞纸板性能的步骤

一、前置处理

1.建立瓦楞纸板的有限元元素模型和所需输入的资料,如节点、坐标资料、元素内节点排列次序。

2.材料特性。

3.元素切割的产生。

4.边界条件。

5.负载条件。

二、解题程序

1.元素刚度矩阵计算[k]。

2.系统外力向量的组合{F}。

3.线性代数方程[k](U)={F}的求解。

4.通过资料反算法求应力、应变、反作用力等。

三、后置处理

将解题部分所得的解答如:变位、应力、反力等资料,通过图形接口以各种不同表示方式把等位移图、等应力图等显示出来。

3.有限元分析设计

根据以上论述,我们可以利用大型通用有限元软件来研究瓦楞纸板的力学性能。整个分析过程的流程图如图所示。

4.结语

我们可以看到,由于有限元原理的推演及理论项陌生产所需原料也相同发展已非常完善,无论是科学研究的分析、模拟,还是在工业产品的开发、制造中,有限元技术都极大的提高了它们的效率和质量。通过使用有限元分析的方法,我们就能够建立起瓦楞纸板的有限元模型并研究和分析它的力学特性。

西安理工大学印刷包装工程学院 刘伯 刘志鹏

信息来源:中国包装

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