【《某农业机器人运用simulation有限元分析进行强度校核的案例分析》1400字】

某农业机器人运用simulation有限元分析进行强度校核的案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u9284某农业机器人运用simulation有限元分析进行强度校核的案例分析 123841.1simulation有限元分析 135251.2方案一的关键部件强度校核 171181.3方案二的关键部件强度校核 51.1simulation有限元分析有限元分析是一种数学上微分思想的应用计算方法，可以利用有限数量的未知元去逼近无限未知元的真实系统，从而达到近似真实物体的应力、应变和位移变化等情况的直观显现。通过这种方式并借助计算机强大的计算能力，即便结构复杂、形状各异，有限元分析都可以很好将这些复杂的实际问题解决，它成为工程设计上行之有效的分析手段。本次强度校核用到的是solidworks中的simulation有限元分析插件。基于solidworks的simulation有限元分析插件：Solidworks中的simulation插件可以很好地对装配体进行强度校核，可以根据计算后的校核云图得到装配体中最容易出现失效的部位，以便对此部位进行强度优化，主要环节有：三维模型的简化、参数的设置、模型的离散化、算例运算求解以及结果分析[24-25]。运用solidworks中simulation有限元分析进行机构静力学分析可得校核云图，需合理设置材料属性来保证机构强度和控制机构重量，必要时可修改部分尺寸来获得合理强度。车辆底盘的设计方案有两种，对设计方案一的支座和平台进行有限元分析；对设计方案二的固定支座和移动支座进行有限元分析。由于平台的情况相似，所以只对设计方案一的平台进行分析。1.2方案一的关键部件强度校核（1）运用solidworksimulation分析车辆平台得到位移云图（图1.1）和应力云图（图1.2）图1.1位移云图图1.2应力云图对作业机具承载板加载610N的力，得到分析结果：板受到的最大作用力是3.165x10^(6)pa;最大位移是2.623x10^(-2)mm,不超过0.03mm，所以形变量非常微小，完全在可承受范围内。板的材料是4032-T6铝合金，从SolidWorks软件中得到该材料的屈服强度为3.15x10^(8)pa。如图4.3。图1.34032-T6铝合金屈服强度从公式中可以得到安全系数为10.1，故表明支座还有很大受力的空间，从而表明该材料使用合理，同时更加经济。同时，又图3.3质量重心图可知，作业机具承载框的位置在重心之上，所以采用4032-T6铝合金能够减小上部分重量，加大下部分重量的比率，导致总体重心下降，加强稳性。（1）运用solidworksimulation分析车辆平台得到位移云图（图1.3）和应力云图（图1.4）位移云图1.4应力云图1.5对支座加载1170N的力，得到分析结果：支座受到的最大作用力是1.164x10^(6)pa，发生在推杆上;最大位移是1.282x10^(-3)mm,不超过0.02mm，所以形变量是非常小的，完全在可承受范围内。推杆电机本体的材料选用4032-T6铝合金，推杆的材料使用合金钢。因为合金钢具有优秀的抗形变能力和抗腐蚀能力，该种关键部位必须保证它的可靠性，所以选择合金钢。从SolidWorks软件中得到合金钢的屈服强度为1.2x10^(8)pa，如图5.6。图1.6合金钢屈服强度假设两支座的许用应力为3.1x10^（8）pa，远大于支座受到的最大作用力1.164x10^(6)pa.从公式得出，板的安全系数为2.0，表示两支座还有很大的受力空间，表明材料选用的合理。采用这种方式计算安全系数的原因是：两支座的许用应力在远大于支座受到的最大应力情况下，都能计算出较合理的安全系数，那么将最大应力代入公式，计算出的安全系数将会远远超过2.0.综上所述，主要部件均满足强度条件。1.3方案二的关键部件强度校核对支座进行分析，固定约束两脚座底面，该上梁承受车身上部的一半重力（450N），受力面积为两电动伸缩杆的底板和梁接触面，包括接头部分（贴合与梁）；下梁有配重铅板，故给予一均布载荷（铅板重234N，由软件自动转化为均布载荷）。进行适当网格化，后静力学计算分析得到位移云图（图6-7）