焊接机器人结构应力应变结果处理与分析 由于机器人实际工作环境中存在噪音、震动等干扰，为了消除环境干扰，对零点位置进行重复测量得到环境干扰产生的应力值。不同姿态重复测量后取平均值，然后减去环境干扰产生的值，从而的到该姿态下受力产生的应力应变。 由于有限元分析得到的数据为结构的绝对应力值，为了与实验结果进行对比，在ANSYS Workbench中将有限元模型设定到零点位置后记录零点位置应力值，再依次获得指定姿态下应力值，然后计算得到指定姿态下有限元分析的相对应力值。 1 实验数值与有限元数值的对比 为了直观反映出两者的相符情况，将两者以对比曲线的形式展示。各个测量点6个不同姿态下的对比曲线如下图所示，其中纵坐标表示相对应力值，单位为MPa，横坐标表示所处姿态。横坐标的表示方法为每个姿态由6个数字表示，前面两个数字表示J2的角度，中间两个数字表示J3轴的角度，后面两个数字为JS轴的角度。 通过对比曲线可知，实验数值与有限元值存在0.47%到29.36%之间的误差，但曲线的变化趋势是一致的，说明有限元仿真建模在边界条件、网格划分、载荷施加等方面的设置是合理的，结果也较为可靠。 2 试验数值与有限元数值误差百分比 根据前面有限元的分析结果，可以得出有限元模型在所设零点位置时的绝对应力值，以及所测6个不同姿态下的绝对应力值，用6个不同姿态下的绝对应力值减去零点位置时的绝对应力值，即可得到所测量的6个不同姿态下的相对应力值。用6个不同姿态下的相对应力值减去实验测量所得到的应力值，然后再用所得到的差值除以其对应姿态下有限元分析的相对应力值即得到各个测量点的误差百分比。对实验所得数据和有限 元所得数据的精度控制为小数点后保留三位小数。 各测量点在所测量姿态下的误差百分比如下表所示: 在表4.2一表4.8所列的数据中，误差比在(0 ,10%)之间的占81.6%，在(10%20%)之间的占16.4%，误差比在20%以上的仅占2%，是在工程应用所允许的范围之内，说明有限元分析结果是可靠的。 3 误差分析 由对比曲线和误差百分比可知，两条曲线的变化趋势一致的且误差较小，两者的差异主要由以下因素造成: (1)有限元模型建立进行了相应的简化，边界条件的设置也不能够完全精确地反映零件受力; (2)应变片所测得的应力值是应变片所在区域的应力值，而有限元分析中可以精确得到某点应力值，两者存在误差; (3)应变片的粘贴位置以及粘贴时没有完全贴合金属表面造成误差; (4)虽然对环境干扰进行了相应的处理，但实验环境较为复杂，也会对实验结果产生影响。 为了验证第三章有限元分析的可靠性，本章设计了应力应变实验，对PR 1400型焊接机器人典型工作状态下的应力进行验证。首先对实验原理进行了说明，其次给出了实验流程，然后将实验获取的数据与有限元分析数据进行了对比，验证了有限元建模及分析结果的有效性。

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