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液化石油氣鋼瓶使用ANSYS軟件的應(yīng)力分析 摘要： 機械手的分析通常會使用專用軟件進行有限元分析。這個模型被輸出到有限元處理器即ANSYS中，幾何進行了更新，結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的劃分使用了3D元素。有限元分析是一種用數(shù)值形式計算模型真實性的方法，它能更好地理解一個非常復(fù)雜的問題。在現(xiàn)實世界中，所有發(fā)生的一切都是數(shù)以幾十億的原子（以及這些原子中的粒子）間相互作用的結(jié)果。如果我們要將這模擬在計算機世界中，我們將基于一個簡單的物理學(xué)定律來模擬這種相互作用，然而，沒有計算機可以處理物體中無限多的原子，所以，我們建立了“有限”的模型來代替它們。 關(guān)鍵詞：機械手，機器人，機器人手指。 引言： 人們可以把它定義為用數(shù)值來解決工程或物理問題的方法，也可以定義為一個用數(shù)學(xué)形式來 計算模型真實性的方法，任何一種說法都是可以確實被接受的。然而，對于有限元法更為完整的定義，它可以定義為：“一個連續(xù)被劃分成簡單的幾何形狀為有限元；本構(gòu)關(guān)系、載荷和約束都有定義在這些元素中；元素組成了方程組的解；這些方程的解給出了連續(xù)近似的特性?！? 7.3鋼結(jié)構(gòu)的材料特性 拉伸和壓縮彈性模量, E = 200 X 103 Mpa 剪切彈性模量, G = 80 X 103 Mpa 極限拉伸強度，Sut = 435 Mpa 在拉伸和壓縮屈服強度，SYT /sycSyc = 246 Mpa Yield strength in Shear, Sys = 154 Mpa 在剪切的屈服強度，系統(tǒng)= 154Mpa Percentage elongation, e = 30 % 伸長率，E = 30% Specific gravity = 7.8 比重= 7.8 Possions Ratio, υ= 0.292 承諾比，υ= 0.29 Endurance limit in reversed bending, Seb = 183 在反向彎曲疲勞極限 SEB = 183MpaMPa ANSYS程序有限元分析 o 模型 o 出現(xiàn)進口幾何IGES格式。 o阿網(wǎng)格的四面體單元的選擇 oo Supply model parameters 供應(yīng)模型參數(shù) o Material properties and determine the O材料性能和確定 o顯示結(jié)果 載荷和輸入數(shù)據(jù) 機械手的分析已經(jīng)完成，檢查所需的機器人手指的抓地力的整體變形的object.Object保持剛好在機器人手掌在手的中心。對象是口徑80mm的球形。 （圖3 ） 。最大變形發(fā)生的124.25毫米的拇指關(guān)節(jié)，同時它非常的其余四指。所需拇指基地聯(lián)合最大700angle 。在所有的手指包括拇指關(guān)節(jié)基地所需的轉(zhuǎn)矩，發(fā)現(xiàn)不同。最大扭矩是由于其自身重量在1.5 N-毫米拇指關(guān)節(jié)扭矩而在其余四指非常形成0.45N - mm至0.6N毫米按照其相應(yīng)的變形。 （圖3）對于輸入數(shù)據(jù)和加載方案，引力和慣性力在當(dāng)前模型中引入了應(yīng)用程序所需的最大VAL的UE。機器人的手掌是固定的。 22 ℃的正常溫度分布被認(rèn)為它是假定沒有其他條件影響實驗環(huán)境。 機械手的結(jié)構(gòu)靜力分析 靜態(tài)分析包括總變形量的評估，以上提到的載荷作用下的等效應(yīng)力、最大剪切應(yīng)力和疲勞值即壽命、損傷和安全系數(shù)。一個無需操作的機械手分析的完成只需要考慮它的重力情況，而要展示一個操作機械手完整的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，它的慣力也需要提到。 手指沿三個軸的應(yīng)力分布 von-mises應(yīng)力分布 對象名稱 Joint Probe 狀態(tài)Definition 已解決 定義 邊界條件類型 轉(zhuǎn)動-固定 定位方式 聯(lián)合參考咨詢系統(tǒng) 定位 參考坐標(biāo)系 選項 結(jié)果類型 力 結(jié)果選擇顯示 全部 所有時間點 隨著時間變化，最大值 X軸 8.375e-003 n y.軸 2.6212e-002 n Z軸 3.4694e-018 n 總計4.7247e-002 N 隨著時間變化，最小值 X軸 -4.376e-002 N Y軸 0. N Z軸 -1.7347e-018 N 總計 0. N tests 材料開始屈服時說，沒有應(yīng)力達到一個臨界值稱為yield strength屈服強度。Sy.馮氏應(yīng)力是用來預(yù)測易變形的材料在任何加載條件下簡單的單軸拉伸試驗的結(jié)果。 結(jié)論 五指機械手的建模和結(jié)構(gòu)分析工作已經(jīng)展開。建模是通過使用Pro-E軟件開展的，手指的每一個環(huán)節(jié)的的體積保持約1214.8立方毫米，在Pro-E軟件中機械手的CAD模型是輸入ANSYS軟件中進行分析的，粗網(wǎng)格用于生成整個組件。 參考書籍 1. Ikuo Yamano, Takashi Maeno五指機器人手用超聲波馬達和彈性元件部”機械工程，kieo橫濱223-8522日本大學(xué)。2005四月西班牙巴塞羅那的IEEE機器人與自動化國際會議. 2.Dongwoon Choi, Woonghee Shon 和Ho-Gil Lee的5自由度機器人的設(shè)計用于人工皮膚的手 Android機器人”部門的應(yīng)用機器人韓國工業(yè)技術(shù)研究所pg.no.85 3. Zhe Xu, Emanual Todorov, Brian Dellon 和 Yoky Matsuoka Analysis of an artificial finger Joint for 對人工指關(guān)節(jié)的分析anthromorphic的機器人的手的設(shè)計” 華盛頓大學(xué)計算機科學(xué)系工程，WA 98195美國 4. Gabriel Gómez , Alejandro Hernandez 和 Peter Eggenberger Hotz An adaptive 一種自適應(yīng)的對于一個腱驅(qū)動控制器人工智能機器人的手” 蘇黎世大學(xué)實驗室信息學(xué)系switzerland.pg.no.2-6。 5. Domenico Prattichizzo, 和 Antonio Bicchi流動性的動態(tài)分析和一般操作graspability系統(tǒng)IEEE機器人與自動化第14卷. 1998四月二號. 6. Shigematsu, T.; Kurosawa, M.K.; Asai, K.（2003年4月）納米步進驅(qū)動器表面聲波電動機，IEEE交易的超聲波，鐵電體和頻率控制，50，IEEE376頁–385社會機器人網(wǎng)站 ：http://www.societyofrobots.com 7. 平面串聯(lián)機器人的手：http://en.wikipedia.org/wiki/Robotics anthromorphic Robotic hands” Department of computer science & Engineering, University of Washington, WA 98195 USA