【正文】 。 動(dòng)臂修改結(jié)構(gòu)1的局部應(yīng)力分布（2） 動(dòng)臂上斗桿缸支座修改結(jié)構(gòu)（支座外形為大圓弧曲線）對(duì)動(dòng)臂總體的應(yīng)力分布無(wú)明顯影響，同時(shí)支座上的最大應(yīng)力點(diǎn)仍位于圓弧處，但應(yīng)力降為321MPa。動(dòng)臂最大應(yīng)力點(diǎn)位于斗桿缸支座處，為366MPa,動(dòng)臂油缸與動(dòng)臂連接處的應(yīng)力存在應(yīng)力集中。取Mesh中的Smart Size選項(xiàng)激活職能網(wǎng)格劃分功能，通過(guò)滑動(dòng)條選10級(jí)劃分，使網(wǎng)格劃分速度比較快。 （4） 模型導(dǎo)入 ① 選擇路徑Utility Menu→File→Import→IGES，瀏覽選擇從UG中導(dǎo)出后保存的文件并打開(kāi)。 （3） 定義材料特性 ① 選擇路徑Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models，打開(kāi)Define Material Model Behavior材料屬性對(duì)話框。需要注意的是ANSYS的后處理器僅是用于檢查分析結(jié)果的工具。這是分析中最重要的一環(huán)之一，因?yàn)槿魏畏治龅淖罱K目的都是為了研究作用在模型上的載荷是如何影響設(shè)計(jì)的。任何對(duì)于有限元網(wǎng)格的修改都將使載荷無(wú)效，需要?jiǎng)h除先前的載荷并在新網(wǎng)格重新施加載荷。ANSYS將改寫(xiě)任何已存在于對(duì)應(yīng)有限元實(shí)體上的載荷。在縮減分析中，實(shí)體模型載荷不是很方便，此時(shí)，載荷施加于主自由度（只能在節(jié)點(diǎn)而不能在關(guān)鍵點(diǎn)定義主自由度）。ANSYS網(wǎng)格劃分命令生成的單元處于當(dāng)前激活的單元坐標(biāo)系中。 但ANSYS的求解期期望所有載荷應(yīng)該依據(jù)有限元模型，因此，如果將載荷施加于實(shí)體模型，在開(kāi)始求解時(shí)，ANSYS會(huì)自動(dòng)將這些載荷轉(zhuǎn)換到節(jié)點(diǎn)和單元上，當(dāng)然也可以通過(guò)命令轉(zhuǎn)換[21]。ANSYS中有限元網(wǎng)格劃分過(guò)程包括3個(gè)步驟：1）定義單元屬性；2）設(shè)置網(wǎng)格控制；3）生成網(wǎng)格。自由網(wǎng)格對(duì)于單元形狀沒(méi)有限制，并且對(duì)模型沒(méi)有特定的要求。而且該方法對(duì)于復(fù)雜形狀的邊界模擬能力較自由劃分網(wǎng)格差。常常對(duì)于復(fù)雜形狀的邊界選擇自由劃分網(wǎng)格。．2 網(wǎng)格劃分在ANSYS程序當(dāng)中，網(wǎng)格劃分是在幾何模型建立好之后，最終進(jìn)行求解之前完成的，也就是說(shuō)，它既可以放在加載之前，也可以放在加載之后。通過(guò)這個(gè)接口，可以把模型直接傳入ANSYS中，然后進(jìn)行網(wǎng)格劃分，加載求解等過(guò)程，此種方法適用于一些復(fù)雜的三維實(shí)體模型。減速器下箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是圓柱型的周期對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)周期α=90186。ANSYS程序的單元庫(kù)中有超過(guò)100多種的不同單元類型，每一種單元類型都有自己特定的編號(hào)和單元類型名；當(dāng)為材料選擇了劃分網(wǎng)格的單元類型時(shí)，接下來(lái)應(yīng)該輸入與此單元類型相關(guān)的單元常數(shù)。它包括建立實(shí)體模型、定義單元屬性、劃分網(wǎng)格模型修正等幾個(gè)方面的內(nèi)容。分析求解模塊即是對(duì)已建立好的模型在一定的載荷和邊界條件下進(jìn)行有限元計(jì)算，求解平衡微分方程。創(chuàng)建有限元模型ANSYS公司還提供與其他分析軟件的接口，讀取這些軟件的節(jié)點(diǎn)、單元甚至材料特性與邊界條件。ANSYS與CAD及CAE軟件的接口ANSYS可提供與大多數(shù)的CAD軟件的接口。ANSYS還提供一些特殊的網(wǎng)格劃分功能，例如3D實(shí)體上由四邊形面網(wǎng)格直接拖拉生成六面體網(wǎng)格、模擬邊界層網(wǎng)格剖分工具、六面體自動(dòng)向四面體過(guò)渡的金字塔網(wǎng)格等。有穩(wěn)定可靠的傳統(tǒng)波前求解器，也有高速、高精度的PCG求解器，專門用語(yǔ)模態(tài)分析的BLOCK LANCZOS特征求解器，以及JCG、ICCG、稀疏矩陣求解器。ANSYS提供了100余種包括橡膠、炮沫、巖石、土壤等特殊材料的非線性材料模式，提供了20余種接觸類型，包括剛體對(duì)柔體、柔體對(duì)柔體接觸、自接觸、固聯(lián)失效接觸等。 ANSYS是能實(shí)現(xiàn)前后處理、分析求解及多物理場(chǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)的分析軟件。其主要的技術(shù)特點(diǎn)是： ANSYS能夠?qū)崿F(xiàn)多物理場(chǎng)耦合分析的有限元分析軟件ANSYS能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)、溫度場(chǎng)、流場(chǎng)、電磁場(chǎng)之間的耦合分析。因此，利用形狀優(yōu)化技術(shù)對(duì)零件的整體尺寸設(shè)計(jì)后，再利用形狀優(yōu)化技術(shù)對(duì)零件的局部邊界形狀進(jìn)行優(yōu)化，使得設(shè)計(jì)的零件在整體結(jié)構(gòu)上滿足設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的要求，在局部區(qū)域又改善了應(yīng)力分布。有限元法可以準(zhǔn)確了解結(jié)構(gòu)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，因而箱體結(jié)構(gòu)的有限元分析可以為解決箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有效的信息。該軟件可浮動(dòng)運(yùn)行于從PC機(jī)、NT工作站、UNIX工作站直至巨型機(jī)的各類計(jì)算機(jī)及操作系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)文件在其所有的產(chǎn)品系列和工作平臺(tái)上均兼容。ANSYS軟件的最初版本與今天的版本相比已有很大的區(qū)別，它僅僅提供了熱分析及線性結(jié)構(gòu)分析功能，是一個(gè)批處理程序，只能在大型計(jì)算機(jī)上使用?；贛otif的菜單系統(tǒng)使用戶能夠通過(guò)對(duì)話框、下拉式菜單和子菜單進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和功能選擇，方便用戶操作。ANSYS程序是一個(gè)功能強(qiáng)大的靈活的設(shè)計(jì)分析及優(yōu)化，融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁聲學(xué)與一體的大型通用有限元商用分析軟件。載荷計(jì)算還沒(méi)有完成，正在進(jìn)行之中。此位置出現(xiàn)在動(dòng)臂油缸全縮,斗桿與斗桿油缸鉸接點(diǎn)、斗桿與鏟斗鉸接點(diǎn)及鏟斗齒尖在同一直線上且垂直于挖掘面。挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)范中,最大挖掘半徑是評(píng)價(jià)挖掘能力的主要標(biāo)準(zhǔn)之一,它決定著挖掘機(jī)的挖掘范圍。(2) 最高卸載高度處的姿態(tài)。這部分的工作在接下來(lái)進(jìn)行。 斗齒的模型 鏟斗連接座 鏟斗裝配圖 的裝配模塊，約束需要裝配的動(dòng)臂、斗桿、挖斗相關(guān)的面平行關(guān)系和與之配對(duì)的空中心線重合，可以實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)總體的轉(zhuǎn)配。 斗桿上蓋板模型 斗桿下蓋板模型 斗桿側(cè)板 斗桿油缸連接座 連桿連接座 鏟斗油缸連接座 斗桿裝配圖挖斗得平斗斗容為1m3。前板采用厚度為20mm的12MnTiN6鋼板，中側(cè)板采用厚度為12mm的12MnTiN6鋼板，厚板采用厚度為15mm的12MnTiN6鋼板。斗桿油缸的聯(lián)接座焊在箱形框架上。動(dòng)臂與轉(zhuǎn)臺(tái)、斗桿聯(lián)結(jié)的軸座均用ZG270550材料鑄造而成，與動(dòng)臂油缸聯(lián)結(jié)的軸座也是用ZG270550材料鑄造而成，在軸座四周焊有四塊筋板以提高強(qiáng)度，上述軸座分別與箱形框架焊接成為動(dòng)臂。上下蓋版均由前后兩塊板拼焊而成，每塊板都采用厚度為15mm的12MnTiN6鋼板，焊接形式為“45o斜線”焊縫。對(duì)挖掘機(jī)的工作裝置進(jìn)行建模大部分采用的是實(shí)體建模的方法，個(gè)別形狀復(fù)雜的零件采用了特征建模的方法。2 挖掘機(jī)工作裝置的建模仿真UG中有三種建模方法：實(shí)體建模、特征建模、自由曲面建模。延伸網(wǎng)格劃分可將一個(gè)二維網(wǎng)格延伸成一個(gè)三維網(wǎng)格。（3）、學(xué)習(xí)并利用ansys 對(duì)操作臂的主要零部件進(jìn)行有限元分析。UG 的建模過(guò)程： 1) 確定零件結(jié)構(gòu)。 本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑） 本課題要研究或解決的問(wèn)題（1）、根據(jù)挖掘機(jī)操作臂的傳動(dòng)原理方案，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。根據(jù)這點(diǎn)，不僅確定了正確的設(shè)計(jì)方案，節(jié)約了其他兩個(gè)機(jī)型制造所需的費(fèi)用，還減少了不合理方案盲目上馬的風(fēng)險(xiǎn)。虛擬樣機(jī)技術(shù)是以虛擬樣機(jī)和虛擬樣機(jī)環(huán)境為基礎(chǔ)，將系統(tǒng)工程方法、反求工程方法、優(yōu)化方法、計(jì)算機(jī)建模仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等有機(jī)地結(jié)合在一起，為產(chǎn)品的全壽命周期設(shè)計(jì)和評(píng)估提供分布式的集成環(huán)境，以達(dá)到優(yōu)化整個(gè)設(shè)計(jì)周期，節(jié)約開(kāi)發(fā)成本的目的【12】。單斗液壓挖掘機(jī)在實(shí)際工作時(shí)工作裝置承受隨機(jī)載荷。對(duì)挖掘機(jī)這樣的復(fù)雜液壓系統(tǒng)進(jìn)行定性和定量的仿真，依靠傳統(tǒng)的僅用微分和差分方程的方法不能很好地模擬系統(tǒng)實(shí)際的各種工作性能，因此目前多采用Matlab語(yǔ)言的Simulink模塊對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真[8]。而且隨著工程機(jī)械機(jī)器人化的研究發(fā)展，液壓挖掘機(jī)的自動(dòng)化也逐漸成為各國(guó)的研究重點(diǎn)，尤其是局部自動(dòng)化【2】；在這方面的研究中，多數(shù)工作集中在對(duì)挖掘機(jī)的工作裝置進(jìn)行控制。的步行式拉鏟挖掘機(jī)，斗容量107m179。單斗液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)，從20世紀(jì)80年代開(kāi)始生產(chǎn)特大型挖掘機(jī)。初期