薄膜结构褶皱变形的数值分析与实验验证

论文摘要

目的基于有限元原理,从面内应力和面外变形2方面,揭示薄膜结构褶皱形成与扩展机理。方法针对方形薄膜结构,借助有限元仿真软件,采用直接扰动法进行数值仿真,分析不同载荷下的薄膜面内应力分布以及面外褶皱变形;设计合理的实验装置,采用非接触式三维扫描的测试方法,通过相机捕捉光栅发射器投射在被测物体表面的光栅,根据三角计算法,得到被测物体表面投射点的坐标,生成三维立体图形,还原褶皱形态。结果 1)进行应力分析,得到不同拉力下的应力分布云图,判断出褶皱区域;2)去除初始扰动后进行后屈曲分析,得到不同拉力下的褶皱形态图;3)设计实验系统,减小测量设备对结果的影响,更准确地预测出薄膜结构褶皱形态。结论研究表明:有限元数值仿真结果与实验结果一致,当X方向和Y方向拉力比值为1时,在4个角区域出现对称的褶皱,随着X方向拉力逐渐增大,X方向角区域褶皱逐渐向中心扩展,当X方向和Y方向拉力比值为4时,形成贯穿中心的横向褶皱。

论文目录

• 1 薄膜结构应力分析
• 2 薄膜结构褶皱分析
• 3 实验结果验证
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘明君,张卫亮

关键词: 薄膜,褶皱,有限元分析

来源: 宝鸡文理学院学报(自然科学版) 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,工业通用技术及设备

单位: 宝鸡文理学院机械工程学院

分类号: TB383.2

DOI: 10.13467/j.cnki.jbuns.2019.01.003

页码: 68-73

总页数: 6

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