基于CATIA与ANSYS的履带机器人摆臂支撑板有限元分析.pdf

《基于CATIA与ANSYS的履带机器人摆臂支撑板有限元分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、口匪翟盈嘲高新技术基于CATIA与ANSYS的履带机器人摆臂支撑板有限元分析赫修智(吉林大学机械科学与工程学院，吉林长春130022)摘要：本研究以有限元分析方法为基础，对比分析CATIA实体建模与ANSYS实体建模，运用CATIA三维软件建立摆臂支撑板实体模型，运用ANSYS软件对导入的实体模型进行有限元分析。综合运用CATIA建模优势与ANSYS灵活的有限元分析处理，从而为机械结构设计提供准确的应力分析，对机械优化设计有一定的参考意义。关键词：摆臂支撑板；有限元分析；CATIA；ANSYS中图分类号：TP24文

2、献标识码：AANSYS是一款集结构、流体、热、的有限元分析工作中。电磁、声学于一体的大型通用有限元分1CATIA与ANSYS的实体建模比较析软件。ANSYS软件可进行结构分析、1．1ANSYS实体建模热分析、电磁分析、流体分析、耦合分ANSYS提供了两种实体建模的方法析、优化设计、接触分析以及实现利用自上向下建模法和自底向上建模法。ANSYS参数设计语言的扩展宏命令的功自上向下建模法是指从一开始就从能。CATIA是有法国达索公司研发的一线、面、体等较高级的图元构造模型的款广泛应用于航空航天、机械制造、造方法ANSY

3、S软件在生成一种体素时，图2摆臂支撑板的CATIA三维模型船、电子等行业的三维实体建模软件。程序会自动生成所有属于该体素的关键同UG、PRO／E相比，CATIA的操作界面点、线、面等较低级图元。更加直观，具有强大的三维复杂曲面造自底向上建模法是指由建立模型的型功能，并采用了混合建模技术，使建最低单元的点到最高单元的体来构造模模过程更加灵活和高效。型的方法。也就是先创建关键点，然后摆臂支撑板是履带机器人摆臂结利用关键点定义线、面、体等较高级图元。构的重要组成部分，起到支撑摆臂，保除此之外，还可以用布尔运算操作、图3前

4、摆臂轮落地示意图证摆臂平稳运动的作用。分析摆臂支撑拖拉、扭转、移动、复制等操作完成实板在受载的情况下的应力情况，可以更体建模。好的改进摆臂的结构，实现机构优化设1．2CATIA实体建模计目的。本文以摆臂支撑板为例，运CATIA中创建零件三维建模的方法用CATIA建立三维实体模型，并运用十分灵活，大体分为三种：先创建基础ANSYS对其进行有限元分析。与直接用特征，然后再此基础上添加其他一些特ANSYS建模相比，提高了建模速度，缩征；由益面生成零件三维实体模型；从图4导轮落地示意图短了设计周期。同时，可以将该方法应装配

5、图中生成零件三维实体模型。绝大用在如装载机动臂、曲轴等复杂的结构多数的零件三维实体模型设计都采用的程度，增大了设计人员的工作一量。是第一种方法。2)实体建模需要花费较多计算时间。1．3对比3)操作过程中不能随意的进行撤销，ANSYS实体需要每做一步，用SAVEDB进行保存。建模存在以下几一旦忘记保存，可能因为做错一步，而个缺点：导致建模失败，甚至重新建模。1)自底向上相比之下，CATIA在建模过程中可建模是在激活的以进行多步骤撤销；进行约束建模，一坐标系上定义的，定程度上省去了用输入坐标的方式建模，自上向下建模是简

6、化了建模过程；CATIA中形象化的图在工作平面内建标使建模界面更直观。因此，使用三维立的，二者不可混实体软件进行建模，更利于缩短建模时淆。如果混合使用间，从而缩短整个设计周期。两种技术，还要考2有限元分析虑强迫坐标系随2．1前处理着工作平面进行2．1．1模型的建立与导入变化。这就无疑增利用CATIA的零件设计模块，根据加了建模的复杂摆臂支撑板的参数，进入零件设计工作图1履带机器人摆臂示意图一4一中国新技术新产品