用自主仿真软件踩扁一只易拉罐

编者注：重庆励颐拓的显式动力学求解器，展示了壳单元、鲁棒的自研显式接触算法、漂亮的前后处理效果。好看 爱看，建议多来点

踩易拉罐是人们日常生活中一个常见的场景，其中蕴含了丰富的力学知识，踩踏时，易拉罐的朝向不同变形也不同，其变形可以通过有限元分析软件进行模拟。

有限元模型

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根据实际情况对易拉罐进行建模，不同截面的厚度不一样，故有限元模型采用不同厚度的板壳进行模拟。易拉罐各部分壁厚如下图所示：

 

 

     

     

     

     

0.28mm、0.15mm、0.11mm、 0.21mm      

材料选用铝材，考虑弹塑性等向强化本构模型。模拟过程中主要关注易拉罐的变形，将鞋底与地面简化为刚体，分别模拟竖向、横向和竖向偏移踩易拉罐的过程，有限元模型如下图所示：

   

竖向踩易拉罐模型    

   

横向踩易拉罐模型    

   

竖向偏移踩易拉罐模型    

采用自研的自动碰撞检测算法和罚函数接触算法，考虑鞋底、易拉罐和地面之间的接触，以及易拉罐压溃时可能存在的自接触，完成前处理设置工作。  

   

模拟结果

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竖向踩易拉罐    

   

横向踩易拉罐    

   

竖向偏移踩易拉罐

查看后处理云图时，可单独显示易拉罐。

   

   

   

竖向踩易拉罐能量曲线  

横向踩易拉罐能量曲线  

竖向偏移踩易拉罐能量曲线