[發明專利]基于實際邊界約束的零件有限元分析方法、設備及介質

在審

• 申請號: 202210738989.0
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115114823A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 周健松;黃運保;楊煜俊;梁俊杰
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;廣東省機器人創新中心有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 吳澤燊

1.一種基于實際邊界約束的零件有限元分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1、建立待優化零部件有限元模型，設置模型的材料參數；

S2、對待優化零部件進行實驗測量，獲得待優化零部件的實際約束邊界的位移情況；

S3、根據模型、實際約束邊界的位移情況，進行應力分析；

S4、根據模型、實際約束邊界的位移情況、工作載荷及應力分析結果，對待優化零部件進行拓撲優化；

S5、根據優化后的零部件，重復步驟S2、S3，判斷拓撲優化是否達到預期效果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，包括步驟：

對機器人結構進行簡化，確定待優化零部件；

根據待優化零部件的形狀、尺寸，建立待優化零部件有限元模型；

根據待優化零部件的形狀、尺寸及屬性，設置有限元模型材料參數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，還包括步驟：

當機器人處于設計階段或其他情況時，對零件進行運動仿真或采用相似結構的零件進行實驗測量。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S4中，包括步驟：

設定設計域和非設計域；

確定優化的目標函數和拓撲優化的約束條件；

根據模型、實際約束邊界的位移情況、工作載荷、應力分析結果及目標函數和約束條件，進行優化。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S5中，包括如下步驟：

根據優化后的零部件，進行實驗測量，獲得實際約束邊界的二次位移情況；

根據模型、實際約束邊界的二次位移情況及優化后的零部件的負載情況，進行計算；

將計算結果與設計要求進行對比，判斷拓撲優化是否達到預期效果。

6.一種設備，其特征在于，包括：

處理器；

用于存儲所述處理器可執行指令的存儲器；

其中，所述處理器被配置為執行所述指令，以實現如權利要求1-5中任一項所述的方法。

7.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其為計算器可讀的存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被執行時實現如權利要求1-5中任一項所述的方法。