基于图像的有限元网格生成技术及其在开孔泡沫塑料大应变变形模拟中的应用

摘要

开孔泡沫塑料因为其独特力学属性特别是轻质量、高吸能性而在工业界得到广泛应用,如座椅、头盔、空间飞行器等。但这种塑料的材料属性却是不同形式的微观结构和基体材料属性综合作用的结果。本文提出一种新的基于图像的网格划分方法，这种分析是基于高精度的计算机断层扫描数据(微观CT或X波段微波发射机)。数据图像被导人到商用三维建模软件ScanIP/+ScanFE生成几何形状和拓扑结构都很精确的三维有限元模型。这种技术将CT扫描数据直接自动转化成任意复杂域的六面体或六面体、四面体混合网格模型.网格模型的精度仅依赖于CT成像系统的精度。复杂单相或多相材料可被直接划分网格,从而解决了诸如多孔材料中流体引起的变形等流固耦合问题。