基于有限元的拉鏈平拉強力與結構敏感性分析

鄒文斌，黃 鴻，高秀忠，楊永泰

（1.中國科學院海西研究院泉州裝備制造研究所，福建 泉州 362216;2.福建潯興拉鏈科技股份有限公司，福建 泉州 362246）

隨著社會經濟和科學技術的發展，拉鏈逐漸由單一類型向多樣化多功能轉化，越來越廣泛地應用于服裝、鞋帽、包裝袋、帳篷、軍工和醫療衛生等各領域。據相關調查，我國拉鏈行業的生產能力已經能夠滿足全球拉鏈需求量，大約有50%的產能沒有釋放出來[1]。眾多國產知名拉鏈品牌，包括排名世界第二的福建潯興拉鏈，卻始終只能游離于中低端市場，全球高端和奢侈品市場幾乎被日本的YKK 和瑞士的RIRI 給壟斷[2-3]。國內拉鏈品牌想要打破市場格局，必須提高產品質量，增加企業產品技術研發的投入[4]。

拉鏈的平拉強力是拉鏈物理性能的重要評判指標之一。目前國內的拉鏈設計生產工作主要基于工程師的經驗開展，存在需要多次往復迭代試錯的弊端。而有限元仿真技術在該領域尚未得到有效應用開發。

有限元仿真技術是用數學模型和方程來模擬真實世界的方法，在航空航天、汽車、土木建筑、電子電器、國防軍工、船舶、鐵道、石化、能源和科學研究等多個領域正在發揮著重要的作用[5-6]。在拉鏈領域，孫一鵬[7]曾提出用有限元仿真技術手段來優化拉鏈鏈牙的牙坯軋制工藝。姚俊峰等[8]曾提出開發拉鏈設計仿真系統，該系統可根據輸入的設計參數快速獲取拉鏈的部分物理性能，然而該系統不是基于有限元仿真技術，因此計算精度不高，且實用性不強。……