码垛机器人上大臂进行有限元分析 在设计阶段已经运用UG软件对码垛机器人进行了三维实体建模。三维模型的建立是有限元软件进行静力学分析的至关重要的一步，不仅要保证分析精度，还应该尽可能提高运算效率，所以在导入Workbench中之前，需要将分析部件进行简化，简化后的模型导入Workbench中如图4.2所示， 网格划分 将模型导入ANSYS Workbench中，先定义上大臂的材料属性为45号钢，弹性模量为2.1 X lOSMPa，密度为7.85 X 10-6kg/mm2，泊松比为0.269。具体设置过程如图4.3-4.4所示: 按照上述步骤设置完成材料属性后，接下来划分该模型的网格。有限元网格划分不能太密，否则将会使求解过程变得太过复杂，如果网格划分过于疏松，分析求解的精度又会受到影响。所以，为了能够实现在满足分析精度的基础上尽量简化求解过程、提高分析效率的目的，必须选择合适的网格划分方法，并且合理设定网格单元的尺寸及其疏密程度。故本文采用ANSYS Workbench提供的自动网格划分方法，在弹出的网格划分工具对话框中，运用尺寸控制来控制模型的网格划分数。划分网格这一步得到如图4.5所示的结果: 施加约束和载荷 码垛机器人作为一个独立的分设备使用，根据实际码垛过程中工况要求，对要分析部件进行约束的设置和载荷的施加。过程如图4.6图4.13所示: 仿真结果分析 通过上述设置过程，最终得到上大臂的受力云图如图4.14所示。 通过上述分析，得到的后处理结果图4.14为在初始状态下，手爪抓取50kg重物且与上大臂成90°时的应力分布云图。此时得到的为上大臂所受弯曲强度最大时的结果，不足以说明此时上大臂所承受应力为整个运动过程中最大。为了确保得到的结论更具说服力，下面还将对重物与上大臂所成的极限角度180。做分析，因为此时上大臂梁所受拉伸强度最大。重复上述分析过程，得到重物与上大臂所成极限角度180°时应力分布云图如图4.15所示。 本章采用有限元分析软件ANSYS并对码垛机器人上大臂、后大臂、前大臂三部分主要结构进行了有限元分析。将UG中建立的码垛机器人手臂的实体模型导入到ANSYS中，设置材料属性、划分网格、设置固定点、施加载荷，求解器求解，运行有限元程序，得出了码垛机器人上大臂、后大臂、前大臂受力的应力云图，并对计算结果进行仔细分析和研究得出结论，从静力学角度分析码垛机器人主要结构部分的设计能满足设计要求，但从最优化的角度来讲，我们得到的应力云图在直角连接处及打孔处存在应力集中，虽然这些应力集中不会影响整体结构的强度，但在设计过程中为了尽可能的消除应力集中我们可以将直接连接处设计修改为圆角连接。

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