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MxSim.Dyna易拉罐踩压仿真

04.09

日常生活中，人们常把喝完的罐装饮料用脚踩扁或者用手捏扁，扔进垃圾桶或收集起来卖废品。踩易拉罐也成为一种新的解压方式。

脚踩易拉罐这样一种简单的行为其实蕴含着多种力学原理。通过有限元仿真软件，我们可以模拟人脚踩在易拉罐上的情景。这种方法不仅可以揭示易拉罐在承受外部载荷时的受力分布情况、变形情况以及可能的损坏模式。而且有助于人们更好地理解材料性能和结构受力的知识，提高公众对于工程科学的认识。并且通过仿真分析易拉罐在受到踩压时的行为，可以为其设计和制造提供有益的指导和参考，改进产品结构，降低成本，提高产品质量。

MxSim.Dyna是湖南迈曦软件有限责任公司基于CPU/GPU异构并行架构自主研发的高性能显式动力学非线性有限元求解器，可广泛应用于结构刚强度、冲击响应、接触碰撞、压溃吸能、弹击破坏、侵彻损伤、断裂失效、爆炸冲击等类型的数值仿真。MxSim.Dyna能够完整地模拟脚踩易拉罐的过程。

有限元模型建立

1）三维几何模型导入

根据实际情况对易拉罐、鞋底和地面几何进行建模，将STEP几何模型导入到MxSim.Dyna中，成功导入后的软件界面如图1所示。

图1 导入STEP几何文件

2）网格剖分

MxSim.Dyna目前具备线网格、三角形网格、四边形网格、四面体网格以及简单几何六面体网格自动剖分功能，同时支持用户交互网格剖分、高阶网格自动生成、网格自适应加密和网格编辑功能。该模型易拉罐和地面均采用三角形网格进行剖分，如图2所示，鞋底采用一阶四面体网格进行剖分，如图3所示。整个模型网格划分完成效果如图4所示。