【水果采摘机械手夹持部位有限元分析案例1200字】

水果采摘机械手夹持部位有限元分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u4098水果采摘机械手夹持部位有限元分析案例 136331.1有限元分析法介绍 1325871.2夹持部位三维模型创建 1156731.3夹持部位强度与刚度校核 249131.3.1模型的建立与导入 2224511.3.2网格划分 355961.3.3设定边界约束条件 4234291.3.4静力分析结果后处理及分析 4247211.3.5夹持部位疲劳校核 5菠萝采摘机在正常工作时，需要考虑菠萝采摘车的自身的轻度和刚度是否合格，在自身的载荷下是否能正常工作运行，不会产生过载崩溃。同时也要分析在受到外力荷的作用下是否还能保证采摘工作的正常进行。所以下面运用ANSYSWorkbenchi来进行受力分析，看是否设计合理，不合理改怎么去调整修改。1.1有限元分析法介绍有限元分析适用于绝大部分设计元件的分析，可以通过微分方程来计算出我们要分析设计内容的数据。有限元分析（FEAFiniteElementAnalysis）是用比较简单的问题数据替代较复杂的问题数据再去求解，通过数学方程计算来模拟它在行动时所产生的力等数据，可以很好的计算出我们设计研究方案的准确性以及力的分析，就是利用有限元分析去分析复杂元件和研究对象在实际行动轨迹所发生的数据，因此有限元分析在各个领域中使用的很常见。通过利用有限元分析软件ANSYSWorkbenchi1.5的分析，进行对菠萝采摘车的采摘手臂的分析，提高了分析的精度以及节约了很多时间，对机械手臂静力外系和外力载荷，和采摘手臂的抗疲劳强度。1.2夹持部位三维模型创建本文利用PROE创建手指三维模型，主要是花纹的创建，通过拉伸、阵列和拉伸创建其三维模型，如图1.1所示。图1.1手指等效模型菠萝等效为直径为100的圆柱，如图1.2.图1.2菠萝等效模型1.3夹持部位强度与刚度校核夹持部位有限元分析的目的是其在最大夹紧力状态下，其机械手手指波纹接触面的等效应力小于许用应力，变形量较小。1.3.1模型的建立与导入启动ANSYSWorkbench2020R1,然后确定使用静力学分析模块，将该模块窗口打开，然后要在EngineeringData选项中定义材料属性，已知菠萝采摘车的夹持部位使用的材料是钢料，牌号为Q345，材料密度为1850千克/立方米，弹性模量是8300Gpa，泊松比为0.28。然后选择Geometry。将夹持部位的三维模型插入如图1.3所示。。图1.3机械手导入模型1.3.2网格划分本文划分的网格是六面体网格。在进行划分的时候要注意确定网格尺寸，如果尺寸选择太小会加大运算难度造成计算不能完成，而如果尺寸太大则可能会造成数据不准确，基于以上原则选择3mm作为最小网格划分尺寸，以此网格尺寸划分后的节点数量是384685个，单元数量90100个,划分后的效果见图1.4。图1.4六面体网格划分1.3.3设定边界约束条件静力学分析需要添加载荷和边界条件，外载荷主要是夹紧力。，施加的外载荷为272N。图1.5边界条件与载荷图1.3.4静力分析结果后处理及分析右击鼠标（Solve）进行求解，选择其变形和应力作为其强度和刚度校核标准，应力和变形云图分别如图1.6和1.7所示。。图1.6应力云图图1.7变形云图从以上两幅云图可知，最大米塞斯应力为40.726MPa,小于尼龙材料的屈服强度58MPa,夹持机构的头部变形最大，最大变形量为0.0019374mm,符合机械机械结构强度和刚度准则。1.3.5夹持部位疲劳校核因为夹持部位使用频次较高，其安全系数n=58/40.726=1.42,需要校核其疲劳使用寿命。定义