“ 草木竹石皆可為劍”             -金庸

編織的纖維

01—巧妙的“走馬機(jī)”

在生活中，我們可能會(huì)注意到有些導(dǎo)線為了增強(qiáng)抗拉性能，其外層會(huì)包覆有編織結(jié)構(gòu)，這種編織結(jié)構(gòu)通常是由下圖所示的“走馬機(jī)”將一股股絲線纏繞而成。

“走馬機(jī)”編織過(guò)程

隨著人們對(duì)輕量化的追求，復(fù)合材料在工程上越來(lái)越得到重視，碳纖維纏繞成型結(jié)構(gòu)是比較常見的一種，比如某些油箱、高壓氣瓶、槍炮管、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等，具有很高的比強(qiáng)度和比剛度，目前碳纖維纏繞成型工藝越來(lái)越成熟，這種結(jié)構(gòu)也正在快速地應(yīng)用于體育器材、交通工具和醫(yī)療器械等民用產(chǎn)品。

纖維纏繞增強(qiáng)技術(shù)

碳纖維纏繞成型系統(tǒng)中的纏繞機(jī)有著類似于“走馬機(jī)”的運(yùn)行原理，一股股絲線錯(cuò)綜復(fù)雜，運(yùn)行起來(lái)讓人眼花繚亂。

02—Abaqus纏繞模擬之“草木皆可為劍”

無(wú)論采用什么工具進(jìn)行問(wèn)題分析或仿真模擬，一個(gè)核心思想就是抽象簡(jiǎn)化，只要找到復(fù)雜系統(tǒng)中最重要的、最簡(jiǎn)單的組分，然后把這部分的基礎(chǔ)問(wèn)題剖析透徹，那么上一層級(jí)的問(wèn)題就迎刃而解。

“草木皆可為劍”

要模擬“走馬機(jī)”絲線纏繞也是這樣的過(guò)程，我們只需要對(duì)最重要、最簡(jiǎn)單的那一部分進(jìn)行剖析、建模就可以了。

“走馬機(jī)”Abaqus模型里最簡(jiǎn)單的組分

簡(jiǎn)單組分的圓形陣列

“走馬機(jī)”原理：導(dǎo)向環(huán)往復(fù)+圓周運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)

Abaqus纖維纏繞模擬

通過(guò)抽象思考進(jìn)行仿真建模，用最簡(jiǎn)單的組分模擬復(fù)雜的過(guò)程，此為有限元仿真模擬之“ 草木竹石皆可為劍”。