不考虑摩擦（应力分布图）
不考虑摩擦（位移分布图）
考虑摩擦（应力分布图）
考虑摩擦（位移分布图）
分析结果总结
• 从不考虑摩擦的结果看，试件的各点受力 完全一样，材料为理想塑性，与理论的分 析结果是一致的。 • 当考虑摩擦时，试件的各点位移和应力不 一样，压缩后试件变成了圆鼓形，与实际 的实验结果是相符合的。
εpl =εture 0.19687 1.82E+07− σture/E 0.17971 2.18E+07
0.29688 0.40313 0.45313 0.5 1.97E+07 2.35E+07 2.65E+07 3.00E+07 3.53E+07 4.18E+07 0.25996 0.3387 2.56E+07 3.30E+07 3.85E+07 4.50E+07 5.45E+07 6.68E+07 0.37372 0.40547 0.43421 0.47 0.09688 1.68E+07 0.09247 1.84E+07 0.04481 0.12315 0.19373 0.25315 0.27404 0.28885 0.29302 0.29683
分析结果总结
图片来源：聚氨酯复合泡沫塑料的准静态压缩力学性能
聚氨酯泡沫塑料的发展
• 复合材料技术不断发展，其应用也越来越 普遍。增强泡沫塑料及复合泡沫塑料将成 为人们开发的重点。因此，研究较高密度 增强泡沫塑料及复合泡沫塑料的破坏及能 量吸收机制会引起人们的兴趣，这一研究 课题也是我们今后需要努力的方向。
静态压缩力学行为分析
• 问题描述 • 建模过程 • 分析结果
问题描述
• 过去的聚氨酯泡沫塑料力学工作主要集中 于低密度泡沫塑料，对较高密度(大于 0.3g/cm³)的泡沫塑料研究较少，还没有现 成的本构模型可用。本论文给出了较高密 度聚氨酯泡沫塑料仿真压缩力学的一些结 果分析。
建模过程
1.绘制二维几何形状，生成框架模型 2.定义装配件 3.定义材料参数 4.分析进程的配置 5.施加边界条件 6.网格划分 7.生成数据结果
力学行为分析方法
• (1)试验统计：对大量的试验数据进行统计， 归纳出材料的力学规律 • (2)模型综合预测：运用不同模型的综合来 解决实际的材料力学性能的预测
• (3)计算机模拟：运用计算机模拟，特别是 使用有限元方法来对材料结构力学性能进 行分析
本文主要内容
• 利用ABAQUS有限元分析软件建立聚 氨酯泡沫塑料简化模型，并对其压缩 力学行为进行计算机模拟分析，希望 研究结果能对泡沫塑料力学性能的研 究及相关学科的发展起到一定的促进 作用。
致 谢
感谢王怀文老师在毕业设计中给予的指导， 使我顺利地完成了毕业论文。 同时感谢同组同学给予我的协助与支持， 有周瑞宝、曹立帅、夏广智和黎伟等同学。
实体模型
压头
名义应变 0.03125 0.04219 名义应力 /Pa 1.21E+07 1.44E+07 真应变 0.03077 0.04132 真应力 /Pa 1.24E+07 1.50E+07 塑性应变 0 0.0024
σture σnom (1 +1.72E+07 εnom0.01889 )； 0.06563 = 1.62E+07 0.06356
0.54375 0.6
E=385Mpa，u=0.4 直径25mm， 高40mm的圆 柱形试件
进程：1.压头下 降5.01mm；2. 压头下降10mm
施加边界条件
网格划分
数据结果
1.假设压头与试件间的摩擦为0，试件的底端 接触面也没有摩擦。
2.假设压头与试件间有摩擦，摩擦系数为0.1， 试件底端固定。
ABAQUS
• ABAQUS是一套功能强大的基于有限元方法 的工程模拟软件，它可以解决从相对简单 的线性分析到极富挑战性的非线性模拟等 各种问题。ABAQUS具备十分丰富的单元库， 可以模拟任意实际形状。ABAQUS也具有相 当丰富的材料模型库，可以模拟大多数典 型工程材料的性能，包括金属﹑橡胶﹑聚 合物﹑复合材料﹑钢筋混凝土﹑可压缩的 弹性泡沫以及地质材料。
聚氨酯复合泡沫塑料的压缩 力学行为模拟分析
包装03-2班
崇政
缓冲包装的作用和地位
• 用于军工、电子、精密机械、仪器仪 表的包装 • 用于易碎、易爆产品的包装 • 减少产品在储运过程的损失沫塑料
瓦楞纸板
气垫薄膜
聚氨酯泡沫塑料
按其硬度可分为软质和硬质两类，其 中软质为主要品种。它具有极佳的弹性、 柔软性、伸长率和压缩强度；化学稳定性 好，耐许多溶剂和油类；耐磨性优良，较 天然海绵大20倍；还有优良的加工性、绝 热性、粘合性等性能，是一种性能优良的 缓冲材料。 用于高档精密仪器、贵重器械、高档 工艺品等的缓冲包装或衬垫缓冲材料。