一种三维“人体-服装”接触力学仿真分析系统

摘要

本发明是基于有限元接触分析的三维“人体-服装”接触力学仿真系统，包括有以下模块：3DCAD服装缝合系统模块、有限元模型构建模块、有限元仿真求解模块、系统后处理模块。它利用弹簧质点模型完成二维衣片缝合，实现三维初始服装构造，提供三维服装造型。弹簧质点模型最为简单，易于构造，算法容易实现，计算效率较高，速度快，所以造型效率极高。然后采用有限元模型实现服装效果模拟。由于有限元模型能够较全面表达织物的材质，因而仿真结束时能获得较真实的穿着效果，同时采用有限元模型的服装效果仿真也较易实现服装及人体的应力及位移分析。

主权项

一种三维“人体‑服装”接触力学仿真分析系统，其特征在于，该系统包括以下模块：3DCAD服装缝合系统模块、有限元模型构建模块、有限元仿真求解模块、系统后处理模块；所述3DCAD服装缝合系统模块采用基于弹簧质点模型的服装缝合系统，完成从二维衣片到三维服装的缝合仿真和服装的三维造型设计；所述有限元模型构建模块包括几何模型建立模块和网格剖分模块，根据3DCAD服装缝合系统模块提供的三维初始服装及相关的缝合信息的基础上进行三维有限元离散模型的重构，所述有限元模型构建模块利用3DCAD服装缝合系统模块提供的三维初始服装及相关的缝合信息，对织物及人体定义单元类型和材料属性，生成三维服装几何模型，并通过分别对三维人体和服装进行网格剖分形成有限元离散模型；所述有限元仿真求解模块主要生成使用APDL语言描述的宏命令文件，然后自动调用ANSYS模块，转入ANSYS模块处理；所述系统后处理模块提取ANSYS模块的结果信息，对人模进行受力以及位移的图形化表示，把人模指定点处受力和位移数据显示出来，以便对人体进行压力舒适性分析。