晶圆传输机器人末端执行器的拓扑优化

为了实现晶圆片快速稳定传输,通过拓扑优化设计了新的机器人末端执行器结构。首先,利用三维UG软件对晶圆传输机器人末端执行器进行实体建模;采用ANSYS对末端执行器进行静力学仿真,并对仿真结果进行分析,对其进行拓扑优化,计算出新的末端执行器结构,建立新的模型;最后,用ANSYS对新的末端执行器分别进行静力学仿真和动力学模态仿真,验证了此机械结构具有合理性。结果表明,新结构的末端执行器更省材料,形变、应力变化不大,固有频率符合要求,更有利于晶圆快速、高效、平稳地传输。     

2-PUR-PSPR并联机构的运动学与有限元分析

设计了一种2R2T的并联机构——2-PUR-PSPR并联机构,应用螺旋理论分析并联机构的自由度,并用修正的Kutabach-Grgübler公式验证自由度的正确性。由闭环矢量方程建立并联机构的位置逆解方程,并在MATLAB中求解2-PUR-PSPR并联机构的工作空间。在ANSYS Workbench中对2-PUR-PSPR并联机构进行静力学分析和模态分析,通过静力学分析得到2-PUR-PSPR并联机构的应力、应变云图;通过模态分析,得到2-PUR-PSPR并联机构的固有频率和振型,分析固有频率和振型对2-PUR-PSPR并联机构的影响。     

基于ABAQUS的拨叉钻孔专用夹具有限元分析与结构优化

以某汽车变速拨叉零件加工为例,通过SolidWorks三维软件设计拨叉零件钻孔专用夹具三维模型,并根据夹具体的实际工况,计算夹具体所需的夹紧力与切削力.利用ABAQUS有限元仿真软件对所设计的专用夹具进行应力、位移以及相关模态分析.分析结果表明,拨叉零件钻孔专用夹具设计合理,并通过结构优化设计,增加了固有频率,提高了夹...     

基于ANSYS的拖拉机下拉杆拓扑优化设计及模态分析

为了提高拖拉机下拉杆的轻量化水平及分析其固有频率,利用SolidWorks三维实体建模软件建立下拉杆的三维模型,将建立好的模型导入有限元分析软件ANSYS中,建立下拉杆有限元模型,对其进行稳定载荷下的静力学分析,得出其位移、应力和应变的分布情况。以此结果为基础,进行拓扑优化设计,并对优化前后的强度进行对比。结果表明:优化后的强度满足要求,下拉杆质量较之前减轻了29.2%,轻量化效果明显。最后对优化的下拉杆进行模态分析,保证其工作可靠。     

基于ANSYS Workbench的下肢康复机器人的有限元分析

考虑到下肢康复机器人机构在进行低速运动时,主轴可能会与带轮发生谐振,并且在人体施加的力作用下受压。建立主轴以及各零件三维模型并进行装配,导入ANSYS Workbench中进行线性静力学分析以及模态分析。对其进行应力应变分析,找到轴最大变形以及应力位置,为轴的强度设计提供理论依据。对总装配体进行模态分析,分析六阶模态,进行机械结构的分析改进,得到合理的机构。     

液压挖掘机动臂有限元分析及优化设计

动臂是液压挖掘机执行装置中的关键部件,针对当前挖掘机设计过程中存在的问题,采用三维建模软件Creo3.0创建挖掘机动臂三维模型,使用有限元分析软件ANSYS Workbench对液压挖掘机动臂进行静力学分析和模态分析,获得动臂的应力分布、固有频率和模态振型;对动臂结构中的薄弱位置,在ANSYS Workbench软件中进行分析及结构优化;根据优化结果改进动臂结构,并对优化后的动臂进行强度校核。分析结果表明,改进后的液压挖掘机动臂结构正确并有效。     

硅片传输机器人手臂的拓扑优化

对硅片传输机器人手臂进行实体建模,用OptiStruct对手臂进行模态分析,然后对其进行拓扑优化,并计算出新手臂的结构,建立新的模型,最后对新的手臂进行模态分析。结果表明,新结构的手臂更省材料,最小固有频率变化不大,实现了减材的目的,更有利于晶圆快速、高效、平稳地传输。     

履带式车架结构设计与验证

设计了一种液压行走履带式排灌车车架结构,建立了该车架的三维模型,并进行模型数据格式转换,利用ANSYA有限元分析软件对其进行静力学与模态分析,以便找出其危险区域或部位,评估了车架在工作过程中是否会发生共振现象,分析结果验证了结构设计满足性能要求。     

联合收获机差逆变速箱整体式箱体设计与分析

履带式联合收获机的行走机械变速箱箱体大多采用中间分离式结构形式,其密封性和可靠性不高,且拆卸维修不便,有必要研究设计整体式箱体。为此,在满足差逆变速箱原理的基础上,采用Pro/E软件对整体式箱体进行绘制,设计开口布局,用其自带的装配模块模拟装配并验证开口布局的合理性,对其安装形式和连接方式重新设计。应用ANSYS Workbench对箱体进行有限元静力学强度分析和有限元模态分析,通过DH5902动态信号采集仪采用锤击法进行箱体试验模态分析并与有限元仿真结果对比,结果表明:总体刚度满足要求,有限元模态分析结果与试验模态分析结果相差不大,满足要求。     

T2120深孔钻镗床主轴动态特性仿真与试验

运用有限元分析方法对T2120深孔钻镗床主轴进行模态分析,分析得到该机床主轴的前六阶固有频率和振型,计算出临界转速,验证了该主轴工作转速的合理性。并通过与该主轴激振试验中固有频率的对比,证明有限元分析法的合理性。模态分析和激振试验都得出该主轴设计的合理性,也得出ANSYS软件对T2120深孔钻镗床主轴进行有限元分析的可行性,为该主轴进一步动态分析提供依据。     

基于ANSYS Workbench的果园作业机械车架有限元分析

以某果园作业机械车架为研究对象,在Solid Works中建立车架模型,将其导入Workbench19.0中网格划分,进行几种典型工况的静力学分析,得到各工况下车架的位移变形和应力分布云图,然后进行模态分析,得到车架各阶模态的固有频率和振型。分析结果表明,车架在各工况下的刚度和强度符合设计要求,分析结果可为果园作业机械车架的设计提供参考。     

果园链式开沟器系统的设计及有限元分析

设计了一种果园链式开沟器系统,可一次性完成开沟、覆土两道工序,并介绍了该系统的工作原理及结构。运用SolidWorks软件设计出链式开沟器系统的结构模型,计算出链式开沟器系统工作时所需功率为6.66kW。将模型导入ANSYS Workbench中,对单排开沟刀进行模态分析,求解出前6阶约束模态的固有频率和相应振型,得到最低固有频率为717.61Hz,并提出对单排开沟刀进行结构改进。对单个开沟刀进行静力学分析,得到开沟刀的应力图和变形分布图,可知开沟刀工作时所受应力和形变量均在允许范围内。对果园链式开沟器系统进行田间试验,结果表明:果园链式开沟器系统符合设计的技术要求。     

农用柴油机曲轴的有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS,建立了农用柴油机曲轴的三维有限元模型,按标准工况求出曲轴各连杆轴颈载荷,模拟曲轴的力边界条件和位移边界条件进行了曲轴静力学分析;并校核了在危险载荷作用下曲轴的疲劳强度。同时,对曲轴进行了约束模态分析,得出各阶振型和频率,计算结果较真实地反映了曲轴固有频率特性,为柴油机曲轴的改型设计提供了一些参考。     

基于ANSYS Workbench的采摘机器人臂架模态分析

介绍了采摘机器人臂架的结构特征;为了提高林果的采收效率,使采摘机器人具有更合理的结构和动态特性,以模态分析理论为基础,应用有限元分析软件ANSYS Workbench,建立了采摘机器人臂架的有限元模型;选取臂架的3种典型位姿,得出了其在不同位姿下的前6阶固有频率和振型,找出薄弱环节,提出了相应的改进方案,为臂架的进一步优化设计打下基础。     

芦苇机械式打捆机压缩机构连杆应力及模态分析

芦苇机械式打捆机的核心是压缩机构,其设计的合理性影响着芦苇压缩后的质量及压缩工作效率。利用ANSYS软件对压缩机构中的关键部件连杆进行静力学、动力模态分析,结果表明:连杆左右两端承受较大应力,但变形程度满足强度要求。对自由模态、约束模态对比发现,在压缩机构工作中,连杆在受约束的状态下的固有频率较高,而在自由模态下的固有频率较低;在固有频率相同时,约束状态下的变形程度要小于自由状态下。因此,在正常工作中连杆与其他机构不易发生共振现象。     

基于不同工况的沙滩车车架有限元分析

以某厂家生产的沙滩车车架作为分析对象,在建立好车架的三维模型后,利用HyperWorks软件对车架进行满载弯曲工况、满载扭转工况、紧急制动工况、紧急转弯工况下的静力学分析,得到4种工况下车架的变形云图及应力分布,最后进行了车架的自由模态分析,得到车架前12阶固有频率和振型,为以后对类似车架的优化提供参考。     

SR100垂直摇臂式喷头摇臂有限元分析

针对垂直摇臂式喷头导流器几何结构及运动特性,研究了摇臂在运动过程中的受力及约束情况,并结合动力学理论计算公式,计算和分析了喷头在运动过程中载荷大小和约束情况.采用ANSYS Workbench软件,建立摇臂三维模型,对摇臂进行有限元模态分析、静力学分析及疲劳可靠性分析.通过有限元模态分析,得出各阶模态下摇臂的固有频率和振型,该摇臂的各阶振型主要表现为弯曲、扭曲及局部变形;当摇臂的工作频率小于41.785 Hz时,其振动以一阶振型为主.通过静力分析得出摇臂的应力分布情况,发现在摇臂安装导流器处存在较大的应力分布;通过对摇臂的疲劳分析,发现摇臂各部位安全系数差别很大,其最小值位于摇臂前端,为1.229 1,长期工作此处易发生裂纹或断裂.为提高摇臂的工作稳定性与可靠性,可以通过加强薄弱部位设计,或改进局部结构、提高材料的力学性能来实现.     

基于ANSYS的残膜回收机提土筛膜组件机架静力学及模态分析

残膜回收机提土筛膜组件机架是重要的承载部件,为避免作业过程中出现机架结构强度不足和共振问题,运用Solidworks软件建立三维几何模型,并采用ANSYS软件分别对其进行有限元静力学及模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷51.975×10~(-3) MPa下最大位移0.118 9 mm,最大应力为23.441 MPa,小于机架材料的屈服强度235 MPa。模态分析结果表明:机架前6阶固有频率的范围是93.617～32.582 Hz,与激励频率0～15 Hz不在相同范围,故工作时不会引起机架发生共振。研究结果可为相关机械结构设计提供参考。     

曲轴疲劳试验机的模态分析

采用有限元法,在ANSYS软件中对谐振器的模态进行分析,提取了固有频率,并与实际测量的固有频率值进行了比较,得出的模拟值与实际值相一致的结论,对于预估结构的固有频率及优化设计该结构具有指导意义。     

水稻联合收割机切流滚筒结构分析与优化

国产切纵流水稻联合收割机切流滚筒脱粒过程中存在喂入不畅及振动较大等问题,通过对切流滚筒结构进行静力学和模态分析得知,切流滚筒的结构强度满足设计要求,但工作转速760~800r/min频率位于第1阶固有频率14.51Hz的0.8~1.2倍共振区内。为此,设计了一种具有伸缩脱粒元件的偏心切流滚筒结构,并在ANSYS软件中进行了静力学仿真及轴端约束模态分析,结果表明:所设计的偏心切流滚筒结构强度满足要求,偏心切流滚筒的转速频率12.67~13.33Hz,小于偏心切流滚筒的第1阶固有频率25.59Hz;同时,偏心切流滚筒重心产生的力矩平衡了7.2%的茎秆对切流滚筒产生的阻力矩。