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2025-03-22 发布于广东
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ANSYS在单臂机械手仿真与分析中的应用研究.docx

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ANSYS在单臂机械手仿真与分析中的应用研究

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.2研究目的和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.3文章结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

ANSYS软件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1ANSYS软件概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.2ANSYS软件的主要功能模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.3ANSYS软件在机械手仿真中的应用优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

单臂机械手仿真建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

3.1机械手结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3.2考虑的材料属性与边界条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.3ANSYS机械手仿真模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

仿真分析与结果讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

4.1力学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

4.1.1结构强度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

4.1.2刚度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

4.2热力学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

4.2.1温度场分布分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

4.2.2热应力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

4.3动力学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

4.3.1位移分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.3.2加速度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.3.3反复加载分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

仿真结果验证与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

5.1仿真结果与实验数据对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

5.2参数优化与改进建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

5.2.1结构优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

5.2.2材料选择优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.2.3工作流程优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.内容概览

随着工业自动化的不断发展，单臂机械手作为重要的执行机构之一，被广泛应用于制造、加工、装配等领域。为了确保其性能稳定和可靠，对其进行仿真与分析至关重要。ANSYS作为一种广泛应用的仿真软件，其在单臂机械手中的仿真分析应用也日益受到关注。本研究旨在探讨ANSYS在单臂机械手仿真与分析中的应用，具体包括以下方面：

介绍单臂机械手的基本结构和工作原理，为后续仿真分析提供理论基础。接着，阐述ANSYS仿真软件的功能及其在机械仿真领域的应用现状。在此基础上，详细阐述如何利用ANSYS对单臂机械手进行建模、仿真分析以及优化设计。建模过程中涉及的关键技术包括几何建模、材料属性设置、约束条件设置等。仿真分析包括静力学分析、动力学分析、疲劳分析等，这些分析有助于了解机械手的性能特点、潜在问题以及优化方向。结合实际应用案例，分析ANSYS在单臂机械手仿真分析中的实际应用效果，包括提高设计效率、优化产品性能等方面。本研究旨在通过ANS