如何快速建立Steward簡(jiǎn)化模型

在進(jìn)行Steward或者六位平臺(tái)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要計(jì)算其前6階模態(tài)，這對(duì)于輔助機(jī)械設(shè)計(jì)非常重要。Steward的構(gòu)型如圖所示，主要影響其固有頻率的因素是上平臺(tái)質(zhì)量屬性以及各支撐桿的軸向剛度。其中，P1~P

在進(jìn)行Steward或者六位平臺(tái)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要計(jì)算其前6階模態(tài)，這對(duì)于輔助機(jī)械設(shè)計(jì)非常重要。Steward的構(gòu)型如圖所示，主要影響其固有頻率的因素是上平臺(tái)質(zhì)量屬性以及各支撐桿的軸向剛度。其中，P1~P6和B1~B6與上下平臺(tái)分別為鉸鏈連接（具有球鉸特性）。

在模型中，支撐桿采用彈簧單元進(jìn)行模擬，僅考慮其軸向剛度。每個(gè)腿的軸向剛度均為9600N/mm，模型如圖所示。上平臺(tái)采用實(shí)體單元建模，其中步驟2中的梁?jiǎn)卧c實(shí)體單元通過節(jié)點(diǎn)相連來模擬球鉸。

為了賦予彈簧單元?jiǎng)偠葹?600N/mm，并使剛度方向沿著Z軸，我們需要進(jìn)行以下操作：

1. 建立各彈簧單元的分析坐標(biāo)系，其中分析坐標(biāo)系的Z軸平行于各彈簧的Z軸，如圖所示。
2. 修改彈簧單元各節(jié)點(diǎn)的分析坐標(biāo)系。其中，在圖中node 1與node 2的分析坐標(biāo)系需要修改為坐標(biāo)系1。

接下來，我們需要約束彈簧單元的下鉸點(diǎn)的3個(gè)平動(dòng)自由度，并對(duì)模型進(jìn)行仿真計(jì)算。約束模型及仿真結(jié)果如下圖所示。

值得一提的是，我們已經(jīng)將仿真計(jì)算結(jié)果與公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)前6階基頻誤差在1.5%以內(nèi)。

以上就是如何快速建立Steward簡(jiǎn)化模型的步驟和注意事項(xiàng)。通過合理的建模和仿真計(jì)算，能夠幫助我們更好地理解和優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。