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注塑機機械手橫梁有限元分析方案設計

發表時間:2015-03-13 16:52 閱讀:
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    注塑機機械手的橫梁上的導軌是抓取裝置實現產品運輸的軌道,采用兩種不同方式劃分網格的有限元分析軟件對其位移進行計算。
    橫梁底部一端固定在底座上,機械手的其他裝置沿橫梁軌道前后運動實現取放物,取機械手運動到最大位移時作為研究對象,在橫梁底部添加位移約束,橫梁軌道上施加壓力載荷,橫梁的材料為Al2014,彈性模量為73084.4MPa,泊松比為0.33。
    Pro/M環境使用了高階單元,單元階次最小為3,最高為9,默認的網格劃分盡管看起來不夠密但是由于采用的是高階單元,基本上可以保證計算結果的精度 在Pro/M中定義好材料位移約束載荷之后就可以進行運算了,在分析計算中,按照P方法的網格劃分方式生成7971個單元。
    將所需要的計算模型導入ANSYS軟件中,在同樣的材料載荷和約束下對橫梁的最大位移進行求解在ANSYS中,采用H方法劃分網格,網格單元選擇20node85 同樣采用自由劃分網格。此次計算出的結果與Pro/M得到的結果有一些差距,需要對模型進行網格加密,即更接近無限自由度,以得到更高精度的結果 將smart size控制為2,在劃分網格之后總共生成了522679個單元,再次進行計算,得到的最大位移為0.356mm。
    通過上面對機械手橫梁的有限元分析的實驗,可以看出:對于用H方法劃分網格的有限元分析,需要分析人員良好的分析經驗才可以使得網格疏密得當,平衡計算精度和時間,而對于Pro/M的高階單元,則不必考慮網格細化就可以保證計算精度。


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