基于UG和ANSYS的机械手应力仿真研究

【目的】机器人在工作时机械手的强度与效率至关重要。【方法】课题组根据机械手夹持物体的特点,设计了一种齿轮式的末端作业机械手。先利用UG NX软件对末端机械手进行三维建模,在ANSYS Workbench模块导入相应模型,借助ANSYS软件进行有限元静力学仿真分析。采用铝合金材质的机械手,在机械手的齿轮舵盘施加一定转矩,在机械手的末端各施加两个方向相反的法向推力,分不同载荷进行仿真分析。【结果】结合总变形图和应力分布图,仿真结果表明,机械手末端薄壁部分有较大变形,最危险的区域出现在齿轮安装螺栓孔中心及其周围区域,最后调整材料类型或优化机械手的结构。优化后的机械手能够满足材料刚度要求,满足合理的夹持作业要求。【结论】此研究对简化机械结构设计工作,提高设计效率具有重要意义。     

基于ANSYS/LS-DYNA的镁合金材料某无人机滑橇式起落架的跌落分析

【目的】铝合金起落架在使用过程中,由于其具有质量高的特点会给无人机带来很多不必要的动能损耗。【方法】课题组以某型号的植保无人机为研究对象,通过制作材料的平替和优化结构设计,使其达到使用要求。对无人机起落架进行UG设计建模以及ANSYS有限元分析,得到起落架对应的应力云图和变形云图。材料平替过程中,质量由铝合金的0.86kg下降到了稀土镁合金的0.68 kg,质量降低0.18 kg。【结果】通过LS-DYNA跌落仿真结果可知,最大变形为7.416 mm,最大应力为196.46 MPa,低于材料屈服强度极限,满足强度要求,且跌落速度对起落架的变形影响更大,可以为同类型产品设计提供思路。【结论】1）通过替换镁合金材料作为起落架制作材料,对比铝合金质量减轻了20.9%。2）通过建立滑橇式起落架落震仿真模型,并通过输入合理的材料应力-应变曲线符合起落架着陆过程中的实际情况,准确模拟了起落架的落震试验过程。3）通过仿真计算分析,发现其速度对跌落过程中起落架的变形影响远大于起落架承担载荷多少的影响。研究结果对后续起落架的设计和优化具有较大的工程实际应用价值。     

基于ANSYS的QTZ80塔机有限元分析

文章通过在ANSYS中建立QTZ80塔机各部件模型,利用布尔运算将各部件组装,建立塔机整机模型,对塔机进行带载仿真,将仿真结果与塔机真实工作过程中的实验数据对比,验证塔机整机模型的正确性,进而修正塔机模型,以便塔机更好表达实际设备,最终利用塔机有限元模型求解塔机各种载荷下的应力应变值,以简化实验过程,降低试验成本.     

基于ANSYS WorkBench的预应力钢丝缠绕机架的应力分析

预应力钢丝缠绕机架是提高机架承载能力的一种常用结构,预应力的合理选择直接影响结构的可靠性。通过力学分析推导预应力钢丝缠绕机架上的等效压力,并运用ANSYS WorkBench进行应力分析,得到机架的应力分布;通过实验表明机架结构的可靠性,为机架的设计及优化提供一定的理论依据。     

基于ANSYS的木薯茎秆静力学仿真研究

以木薯茎秆力学试验为基础,应用计算机仿真手段模拟分析了木薯茎秆在失效极限状态下的力学状况。使用万能试验机对木薯茎秆的主要力学成分(木质部、韧皮纤维)进行拉压试验,分别测定了木质部和韧皮纤维的多组弹性模量数据。研究表明:1韧皮纤维处的XY方向切应力在-0.002 195~-0.000 231Pa范围内,木质部处XY方向切应力在-0.000 231~0.000 014Pa范围内,XY方向最大切应力位于木质部与韧皮纤维交接处为-0.002 195Pa,XY方向最小切应力位于木质部为0.000 14Pa;YZ方向与XZ方向切应力呈现对称性,茎秆在YZ、XZ方向的切应力主要集中在-3.07E-10~-4.58E-11Pa范围内,YZ或XZ方向最大切应力-2.42E-9Pa,YZ或XZ方向最小切应力4.59E-11Pa。2模型横向受压时的XY、YZ、XZ方向切应力值分布呈现各自不同的规律,但都对称分布;XY方向切应力最大值为±1.746 49Pa,最小值为±0.194 054Pa;YZ方向切应力最大值为±0.4562Pa,最小值为±0.005 063Pa;XZ方向切应力最大值为±0.260 701Pa,最小值为±0.028 967Pa。     

基于热气固耦合的涡轮叶片仿真分析

笔者采用热气固耦合仿真分析的方法,对某涡轮叶片进行了仿真分析。通过Fluent流场仿真得出涡轮叶片的温度、压力分布,再通过Workbench将温度载荷、压力载荷、离心载荷进行耦合,并通过添加载荷约束得到涡轮叶片在复杂环境下的应力、应变结果,从而确定涡轮叶片的危险截面,为后续涡轮叶片寿命预测、适时检修提供有力支撑。     

基于ANSYS的房车主锁主要传动部件的静力学分析

以某房车门锁零部件为主要研究对象,利用SolidWorks软件建立了房车门锁的3D模型,导入到ANSYS软件中,根据实际情况中车锁的受力方向,在受力点对房车车锁添加了10g的惯性载荷,并进行了静力学分析,得到了保险水平销、锁芯连接块、锁舌插销、锁舌齿条以及主锁锁芯连接块的应力、应变云图。分析结果表明,房车主锁的主要零部件结构设计合理,强度满足标准要求。分析结论对房车主锁的研发具有一定参考意义。     

基于ANSYS的高压油管静力分析

利用ANSYS软件对柴油机的高压油管进行了建模分析。求出了两种不同型号的高压油管在一定的高压下的应力、应变情况,并进行了对比分析。     

基于ANSYS的小型柴油机曲轴应力分析

用ANSYS前处理建立曲轴三维实体模型、网格划分 ,划分结果译码成有限元计算需要的数据。对曲轴受拉、压两种工况进行计算 ,经载荷和约束处理 ,应力结果由ANSYS求解器得到 ,利用已知应力对曲轴强度进行校核 ,校核结果和实际情况一致     

基于ANSYS CFX的细沟水流切应力分析

为探明细沟断面的发育过程,利用流体力学软件ANSYS CFX 15.0.7对细沟的发育变化过程进行数值仿真,研究细沟断面水流流速及切应力分布,结合实测细沟发育,分析了细沟断面水流流速特征和切应力特征,从计算流体力学角度探索了细沟在水流冲刷情况下的断面发育机理。结果表明:利用CFX数值仿真建模的方法,得到了染色法测定细沟水流流速时的修正系数为0.78。宽浅式细沟断面切应力小于窄深式断面,细沟水流切应力主要集中在1.41~2.10 Pa之间。水流切应力决定着细沟断面的发育,断面各点的切应力与断面各点发育较为吻合,切应力与断面各点的发育密切相关。     

基于ANSYS的装载机动臂框架应力分析

为了进一步提高装载机性能,降低生产成本,对装载机动臂框架用Pro/ENGINEER软件建立动臂几何模型,并用ANSYS有限元分析软件对装载机动臂在极限载荷工况下应力和变形分布进行了分析。结果表明,动臂框架结构中存在应力较大的危险点,传统经验设计存在一定的不合理性,满足不了实际工作需要,应对其采取相应改进措施。     

基于ANSYS的齿形链式切割器刀片受力分析

阐述了齿形链式切割器的组成以及工作原理,并利用ANSYS软件对其核心零件-动刀片建立了有限元模型,进行静力学分析,计算出所选关键点的应力大小及刀片的应力分布规律,找出其受力最集中的位置,为后续切割试验研究提供了理论依据.     

基于ANSYS的双圆弧齿轮接触应力有限元分析

利用ANSYS软件的参数化设计语言APDL建立双圆弧齿轮的三维有限元单齿对接触静态模型,并对模型划分网格,施加载荷,获得了双圆弧齿轮的静态接触应力云图;基于ANSYS/LSDYNA建立了柔性体多齿动态接触模型,并对齿轮进行了动态接触分析。计算分析结果为双圆弧齿轮的设计和使用提供了理论依据。     

基于ANSYS的籽棉抓斗铰支座的应力分析

在棉花收获期间,籽棉抓斗作为转运和装载工具,发挥着十分重要的作用,而其在工作过程中,悬臂机架液压油缸与支撑臂处的铰支座处于疲劳强度大的状态.针对上述问题,利用ANSYS对铰支座进行刚强度分析,通过建模、加载、解算及后处理,获得了铰支座的变形及应力,确保机构的可靠性及系统的安全性,为整体机构设计提供重要的依据.     

基于ANSYS二次开发的截止阀的设计与应力分析

对ANSYS软件进行二次开发,建立截止阀应力分析专用系统,以降低分析难度,提高工作效率。基于ANSYS的两种二次开发工具APDL和UIDL语言,利用UIDL语言建立人机交互图形界面,利用APDL语言进行参数化建模,开发分析截止阀在地震载荷下的应力分析。用户可以通过交互界面主动输入截止阀的尺寸参数、材料参数和载荷信息来改变模型,可完成多种尺寸的截止阀在各种载荷下的应力分析,并自动输出和保存计算结果。该方法降低了建模分析难度,提高了工作效率,为截止阀设计开发和分析提供了一种有效的工具。     

基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究

文章致力于研究ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟,以旋转式电弧焊接为例.旋转式电弧焊接能够来进行焊缝跟踪,它的焊接原理是依靠边旋转边移动,完成电弧化过程,得到高质量焊接结果.运用"高斯分布"热源原理,以之作为焊接的热源,并通过分析整个旋转电弧传感器的半径、旋转的速率、旋转方向、电弧、电压、焊电流运作情况以及改变速度,故而形成结论.为实际操作中,妥善选择焊接工艺参数设置,以及为保证焊缝的质量,做了理论性与实践性相结合的参考依据.     

基于ANSYS的挖掘铲静力分析

挖掘铲的性能和质量直接影响挖掘部件的作业效果。以两种常见的挖掘铲为研究对象,对其进行初步的受力分析,模拟田间作业状态,并利用ANSYS软件进行有限元分析。通过分析不同条件下挖掘铲所受应力的变化情况,优化挖掘铲的设计参数。     

基于ANSYS粉碎机齿爪磨损的计算机分析及仿真

针对不锈钢齿爪粉碎机的齿爪磨损过快、影响设备使用寿命和物料粉碎效果的问题,研究了齿爪磨损机理;并基于ANSYS Workbench仿真分析了齿爪的应力-应变及疲劳寿命。分析结果表明,齿爪失效的主要原因是周期性载荷作用导致的塑性变形和疲劳剥落。