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液化石油氣鋼瓶使用ANSYS軟件的應力分析 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，結構網絡的劃分使用了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；本構關系、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鋼結構的材料特性 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阿網格的四面體單元的選擇 oo Supply model parameters 供應模型參數(shù) o Material properties and determine the O材料性能和確定 o顯示結果 載荷和輸入數(shù)據(jù) 機械手的分析已經完成，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節(jié)基地所需的轉矩，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，引力和慣性力在當前模型中引入了應用程序所需的最大VAL的UE。機器人的手掌是固定的。 22 ℃的正常溫度分布被認為它是假定沒有其他條件影響實驗環(huán)境。 機械手的結構靜力分析 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力、最大剪切應力和疲勞值即壽命、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)結構分析，它的慣力也需要提到。 手指沿三個軸的應力分布 von-mises應力分布 對象名稱 Joint Probe 狀態(tài)Definition 已解決 定義 邊界條件類型 轉動-固定 定位方式 聯(lián)合參考咨詢系統(tǒng) 定位 參考坐標系 選項 結果類型 力 結果選擇顯示 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，沒有應力達到一個臨界值稱為yield strength屈服強度。Sy.馮氏應力是用來預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果。 結論 五指機械手的建模和結構分析工作已經展開。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。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自由度機器人的設計用于人工皮膚的手 Android機器人”部門的應用機器人韓國工業(yè)技術研究所pg.no.85 3. Zhe Xu, Emanual Todorov, Brian Dellon 和 Yoky Matsuoka Analysis of an artificial finger Joint for 對人工指關節(jié)的分析anthromorphic的機器人的手的設計” 華盛頓大學計算機科學系工程，WA 98195美國 4. Gabriel Gómez , Alejandro Hernandez 和 Peter Eggenberger Hotz An adaptive 一種自適應的對于一個腱驅動控制器人工智能機器人的手” 蘇黎世大學實驗室信息學系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