基于ABAQUS的横机动态成圈过程有限元分析

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电脑横机成圈编织时，织针的运动来 自导针的推动，而三角作用于导针的针踵迫使导针运动。在成圈编织过程中导针与三角发生大量的、复杂的碰撞和横越冲击现象 ]，会引起导针和织针的磨损，甚至疲劳断裂，影响了生产效率。因此随着现代针织机械朝着高速化、高性能方向的发展b ，对编织系统尤其是成圈编织的动力特性的分析显得特别重要。

ABAQUS是-款功能强大的有限元分析软件，它既可以完成简单的有限元分析，也可以模拟复杂模型。ABAQUS突出的优点是非线性分析功能强大，能够自动找出模型中各部件之间的接触对，高效地模拟部件之间的复杂接触n 。

本研究以ABAQUS软件为分析平台，建立横机成圈机构的有限元模型，对其进行动态显示动力学仿真收稿 日期 ：2012-I1-O7基金项 目：浙江省自然科学基金资助项 目(Z1110750)作者简介：沈伟平(1985-)，男，江西吉安人，主要从事纺织机械方面的研究.E-mail：shenweiping0902###163.coin通信联系人：胡旭东，男 ，教授 ，博士生导师.E-mail：xdhu###zstu.edu.cn· 3l0 · 机 电 工 程 第 30卷位置 ，也 叫起针点 )，最大应力为 8.571×10 kPa857.1 MPa。导针上应力最大(A位置)所对应的节点是导针针锺上175节点。整个成圈过程中导针针锺上 175节点的应力变化情况如图4(d)所示。从图4中可以看出，在整个成圈过程中，最危险的那个节点(也就是 175节点)受到的应力不是固定不变的，当导针运动到三角通道的A位置时，也就是导针首次和三角接触位置时达到最大应力857.1 MPa，之后应力下降到80 MPa左右。

到导针运动三角通道的C位置时，导针和三角再次碰撞，应力达到400 MPa，C位置过后到成圈结束时175节点的应力均在80 MPa以下。

4 结束语本研究以ABAQUS为平台，通过运用 ABAQUS/Explicit显示求解器对横机成圈的动态过程进行了仿真分析。通过仿真分析，得到了全自动电脑横机成圈编织过程 中的导针的位移 、速度 、加速度变化曲线图。研究结果表明，当三角通道以1.2 m/s速度运动时，导针沿着三角斜面运动的速度与理论分析得到的1.592 m/s基本相符，导针与三角碰撞时导针的加速度发生突变并且抖动的厉害。

本研究经过仿真得到了导针和三角接触冲击的几个关键位置的导针的应力云图，从而找到了整个成圈过程中应力最大位置在导针和三角通道首次接触的位置 ，最大应力为857.1 MPa。该研究结果对三角和导针的设计优化具有-定的指导作用。