碳纖維金字塔點陣夾芯結構的制備模具有限元分析

在實驗過程中，模具需要加緊，力的大小會對模具產生影響，可能會造成傷害，在制造模具前，對模具進行有限元的分析是必要的，然后進行合理的改進，節約時間和金錢，我們取一個芯子的單胞進行受力分析，受力情況相同。

    金字塔點陣夾芯結構（如圖1所示），其中，在設計模具的過程中，單胞芯子模具采用可拆分式，把單胞模具拆成3部分，方便脫模，但這里為了體現單胞芯子模具的真實效果，做成一體式，（如圖2所示）計算的效果是一樣的。

    

圖1 碳纖維金字塔點陣夾芯結構

 

 

 圖2 金字塔點陣夾芯的芯子的單胞模具

 

把模型導入simsolid中，給定容差值，在芯子模具的前后表面添加固支約束，在上下左右表面添加垂直表面的載荷1000N,附屬性為結構鋼。（如圖3所示）

 

 

 圖3 添加了邊界條件和載荷的單胞芯子模具

提交作業，分析計算結果（如圖4），可以看出，位移云圖中間部分的位移值最大，當載荷很大時，中間部分的變形相比其他的地方變形量大，造成試件的尺寸誤差。應對中間部分進行優化，可削減兩邊非主要表面和其他結構的接觸面積，增大兩邊的應力，達到近似相同的位移，來提高試件的精度。

總體來說，simsolid的對設計的前期來說效率很高，節約了大量時間，對于復雜的結構更是非常的有優勢。

 

       

 

 

圖4  單胞芯子模具的位移云圖