郑丽文 邓玉娟

摘要：鸡蛋外壳的形状是一个非规则的椭球体.在SolidWorks 中建立三维模型导入到有限元软件ABAQUS进行受力分析，研究鸡蛋壳在外压作用下的应力分布情况;同时考虑鸡蛋壳的自由振动情况，研究鸡蛋壳在自由振动情形下结构模态情况，利用ABAQUS软件计算其自由模态.

关键词：鸡蛋壳;自由振动;模态分析;ABAQUS

绪论：

国内外许多学者进行了鸡蛋力学特性的研究，许多都是在静态力作用来研究鸡蛋的力学特性，如把鸡蛋放到两块钢板之间进行准静态压缩实验。如NIALL MACLEOD[1]研究了不同加载方式下的鸡蛋外壳的裂纹扩展。但由于准静态压缩实验要求的设备比较昂贵，使得它的普及性并不是那么广。另一方面随着有限元技术的发展，使得用有限元来模拟生活中的力学事件变得非常便捷。但是由于鸡蛋的内部结构比较复杂，许多学者在建立鸡蛋的有限元模型时往往都是不考虑鸡蛋的内部结构，只是模拟出了鸡蛋的外壳[2-3]。如COUCKE[4]研究了鸡蛋的振动特性，研究了不同的材料和结构对刚度的影响。

以上研究对深入理解鸡蛋结构有限元具有重要意义[5]。基于以上讨论，本项目将通过几何、物理学和力学特性，通过三维建模软件建立一个鸡蛋外壳的基本模型导入到ABAQUS，建立一个鸡蛋外壳的FEM模型。应用所建立的模型进一步研究鸡蛋壳在外部压力和自由振动状态下鸡蛋壳的应力分布。

一、鸡蛋壳的外形结构与应力分析

1.鸡蛋壳的外形结构

鸡蛋的外壳形状是一个非规则的椭球体，它的外壳形状的参数方程中参数有长轴，短轴和蛋形角，参数蛋形角使得鸡蛋有大头和小头而不同于一般的椭球体。……