基于Abaqus的航天服波纹式肘关节有限元仿真平台开发

为提高航天服肘关节结构设计的高效性与便捷性,开发了高度集成化的航天服波纹式肘关节有限元仿真分析平台。首先,考虑材料特性、几何尺寸以及人服接触等因素,建立了参数化的仿真模型;然后,基于改进的Preisach模型,提出了复杂运动历程中关节阻力矩的预测方法;最后,通过Abaqus软件预留接口将参数化仿真模型与阻力矩预测方法进行了集成,并设计了可视化的图形界面。采用该平台对航天服波纹式肘关节进行仿真分析,得到了阻力矩-转角迟滞特性曲线,在此基础上对复杂运动历程下的阻力矩进行了预测,预测结果与仿真结果的最大误差小于5%。结果表明:该仿真平台能够有效求解关节阻力矩特性,实现阻力矩的快速预测。