某可避障小車的減振懸架系統(tǒng)與底盤結(jié)構(gòu)有限元分析案例概述1.1減振懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有限元分析在機械結(jié)構(gòu)中,如果材料缺少強度和剛度則會導(dǎo)致零件產(chǎn)生過于的變形,這就會影響整個結(jié)構(gòu)的使用性能以及在裝配時精度不夠。所以,在完成了結(jié)構(gòu)設(shè)計之后還必須進行結(jié)構(gòu)中重要零部件的有限元分析,以保證整個結(jié)構(gòu)的安全可靠。有限元分析的原理就是使用數(shù)學(xué)近似的方法（引用）來模擬真實的情況，這樣做的目的是可以將一個復(fù)雜的問題簡單化，也可以減少許多工作量，是一個試錯的過程。它將求解區(qū)域劃分為許多首位相連的無限小的子區(qū)域。對每個微小的單元分別進行近似求解，然后對這些微小區(qū)域進行積分求和，最終得到整個問題的解。有限元法是一種數(shù)值方法，算出來的內(nèi)容只是近似正確的，但是對于工程問題，有限元分析法的分析精度已經(jīng)足夠滿足設(shè)計的要求了。本文利用ANSYSWorkbench用于分析，該過程主要分為三個步驟:首先,預(yù)處理，對需要分析的每個零件先建立三維建模,即確定其幾何模型。也可以在其他畫圖軟件中先建立好模型再直接導(dǎo)入到這個軟件中來。第二個步驟，已經(jīng)建立好了有限元模型。導(dǎo)入幾何模型后，根據(jù)設(shè)計所需確定分析的類型，建立材料模型，基本定義幾何模型的屬性，然后進行網(wǎng)格劃分。然后，對網(wǎng)格參數(shù)進行校核。在滿足要求后，將荷載和邊界條件施加到模型上。最后，通過Workbench對所需要的解決方案類型進行選擇和分析，將計算結(jié)果與設(shè)計要求進行了比較。如果不滿足設(shè)計要求，則需要修改模型，直到滿足設(shè)計要求。具體的分析流程圖如圖3-1所示：幾何模型建立幾何模型建立幾何模型導(dǎo)入確定分析種類設(shè)定材料參數(shù)劃分模型網(wǎng)格添加約束和載荷條件提交分析計算結(jié)果可行？輸出計算結(jié)果修改幾何模型圖3-1ANSYS分析流程圖使用ANSYS對減振懸架系統(tǒng)關(guān)鍵部位進行有限元分析時，麥克納姆輪的支撐板材料為結(jié)構(gòu)鋼。在分析過程中，對支撐板固定在可避障搬運移動小車上的一面進行固定，因為該面作為和可避障搬運移動小車以螺栓固定相連，承受載荷，不可移動。該面為圖3-2所示。在支撐板與矩形截面彈簧連接的面處添加12.5N的總壓力，該面如圖3-3所示。圖3-2支撐板約束面圖受力面受力面圖3-3支撐板受力面示意圖經(jīng)過靜力學(xué)分析之后，我們可以得到支撐板的應(yīng)力云圖如圖3-4所示。位移云圖如圖3-5所示。等效彈性應(yīng)變圖如圖3-6所示。由圖3-4和3-5可以看出，在12.5N的作用力下，減振浮動系統(tǒng)支撐板的最大應(yīng)力為0.66Mpa，小于結(jié)構(gòu)鋼的許用應(yīng)力548.6MPa。最大位移為0.0001mm，對于可避障搬運移動小車而言，可以滿足使用要求。圖3-4減振浮動系統(tǒng)支撐板的應(yīng)力云圖圖3-5減振浮動系統(tǒng)支撐板的變形云圖圖3-6減振懸架系統(tǒng)支撐板等效彈性應(yīng)變圖可避障搬運移動小車車輪框架板經(jīng)過計算可以得到應(yīng)力云圖如圖3-7所示位移云圖，如圖3-8所示，等效彈性應(yīng)變圖如圖3-9所示。圖3-7可避障搬運移動小車車輪框架板應(yīng)力云圖圖3-8可避障搬運移動小車車輪框架板位移云圖圖3-9可避障搬運移動小車車輪框架板等效彈性應(yīng)變圖1.2可避障搬運移動小車底盤有限元分析通過軟件計算可以得到減振系統(tǒng)的支撐板的應(yīng)力云圖如圖3-7所示。位移云圖如圖3-8所示。等效彈性應(yīng)變圖如圖3-9所示。由圖3-和3-可以看出，在100N的作用力下，減振浮動系統(tǒng)支撐板的最大應(yīng)力為0.436Mpa，小于結(jié)構(gòu)鋼的許用應(yīng)力548.6MPa。最大位移為0.0008mm，對于可避障搬運移動小車載物底盤而言，