Отчёт по топологической оптимизации #46
19 changed files with 100 additions and 15 deletions
21
.gitignore
vendored
21
.gitignore
vendored
|
@ -1,3 +1,22 @@
|
|||
# ignore SolidWorks temporary files
|
||||
# Temporary files KiCAD
|
||||
*.000
|
||||
*.bak
|
||||
*.bck
|
||||
*.kicad_pcb-bak
|
||||
*.sch-bak
|
||||
*~
|
||||
_autosave-*
|
||||
*.tmp
|
||||
*-save.pro
|
||||
*-save.kicad_pcb
|
||||
fp-info-cache
|
||||
# Netlist files (exported from Eeschema)
|
||||
*.net
|
||||
# Autorouter files (exported from Pcbnew)
|
||||
*.dsn
|
||||
*.ses
|
||||
|
||||
# ignore SolidWorks temporary files & logs
|
||||
~$*.SLDPRT
|
||||
~$*.SLDASM
|
||||
*.log
|
||||
|
|
BIN
researches/media/image1.png
Normal file
BIN
researches/media/image1.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 219 KiB |
BIN
researches/media/image2.png
Normal file
BIN
researches/media/image2.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 90 KiB |
BIN
researches/media/image3.png
Normal file
BIN
researches/media/image3.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 195 KiB |
BIN
researches/media/image4.png
Normal file
BIN
researches/media/image4.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 447 KiB |
BIN
researches/media/image5.png
Normal file
BIN
researches/media/image5.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 176 KiB |
BIN
researches/media/image6.png
Normal file
BIN
researches/media/image6.png
Normal file
Binary file not shown.
After Width: | Height: | Size: 276 KiB |
80
researches/topoopt_report.md
Normal file
80
researches/topoopt_report.md
Normal file
|
@ -0,0 +1,80 @@
|
|||
---
|
||||
title: Топологическая оптимизация корпуса механического захвата Roboarm
|
||||
Griptool
|
||||
---
|
||||
|
||||
Конструкторские изыскания привели к созданию универсального
|
||||
механического захвата следующего вида:
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Однако корпус данного изделия представляет собой чрезмерно громоздкую и
|
||||
тяжелую конструкцию, которая существенно ограничивает возможности
|
||||
манипулятора, а также -- требует больших затрат при изготовлении.
|
||||
|
||||
По этой причине производились исследования в поле возможностей
|
||||
оптимизации данной конструкции с целью уменьшения массы при сохранении
|
||||
требуемых прочностных характеристик.
|
||||
|
||||
Для данной работы использовался пакет Solidworks Simulation, позволяющий
|
||||
производить анализ изделий методом конечных элементов, а также
|
||||
производить топологическую оптимизацию.
|
||||
|
||||
Стартовая масса корпуса и крышки -- 0.33 кг.
|
||||
|
||||
Для запуска расчета и оптимизации была создана упрощенная модель
|
||||
корпуса, лишенная всех мелких деталей.
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Рассматривается нагруженное состояние, получаемое при одновременном
|
||||
воздействии двух шаговых двигателей, реакций опоры от обоих редукторов и
|
||||
массы, приложенной к пальцам захвата. Схема приложения нагружения
|
||||
отражена на следующем рисунке.
|
||||
|
||||
Значения нагружений:
|
||||
|
||||
\- Крутящие моменты двигателей -- 4 кгс/см
|
||||
|
||||
\- Реакции опор редукторов -- 20 кгс/см
|
||||
|
||||
\- Растягивающе-изгибающая нагрузка, направленная по осям x, y, z по 2.5
|
||||
кгс на каждое
|
||||
|
||||
Участок крепления стыковочного модуля зафиксирован.
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Были заданы условия симметричности конструкции относительно продольной
|
||||
оси, что позволило учесть и случай с противоположно приложенными
|
||||
нагрузками. Предел прочности для материала был задан как 30 МПа.
|
||||
|
||||
По результатам топологической оптимизации была получена следующая
|
||||
геометрия:
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Масса модели -- 0.19 кг
|
||||
|
||||
При этом модель возможно дополнительно облегчить за счет учета
|
||||
внутренних пустот при 3д-печати.
|
||||
|
||||
Полученная модель была приблизительно перерисована с помощью
|
||||
твердотельных элементов в Solidworks.
|
||||
|
||||
В итоге был получен следующий результат.
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Масса полученной детали -- 0.24 кг.
|
||||
|
||||
Был произведен поверочный расчет, чтобы выяснить, насколько конструкция
|
||||
соответствует требованиям и насколько большой запас прочности имеет.
|
||||
Были приложены те же нагрузки, что использовались при оптимизации.
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Предел нагрузок не превышает 5МПа, что существенно ниже предела
|
||||
прочности пластика АБС. Это говорит о том, что полученная конструкция
|
||||
сохраняет требуемую прочность, а так же -- что она может быть
|
||||
оптимизирована и дальше.
|
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
BIN
src/body.SLDPRT
BIN
src/body.SLDPRT
Binary file not shown.
|
@ -1,10 +0,0 @@
|
|||
Level: Info
|
||||
Message: DisplayVresionUpdatePage() sw3DPrintConnector undefined
|
||||
Source: file:///C:/Users/Admin/AppData/Local/Temp/swcachedir/SWMarketplaceAddin/SWVersionUpdate.html?updateRequired=True&mandatory=True&newVersion=6.30.3041
|
||||
Line: 179
|
||||
-----------------------
|
||||
Level: Info
|
||||
Message: DisplayVresionUpdatePage() sw3DPrintConnector undefined
|
||||
Source: file:///C:/Users/Admin/AppData/Local/Temp/swcachedir/SWMarketplaceAddin/SWVersionUpdate.html?updateRequired=True&mandatory=True&newVersion=6.30.3041
|
||||
Line: 179
|
||||
-----------------------
|
|
@ -1,4 +0,0 @@
|
|||
[ViewState]
|
||||
Mode=
|
||||
Vid=
|
||||
FolderType=Generic
|
Binary file not shown.
Binary file not shown.
BIN
src/p red 1_5/gear_fixer.SLDPRT
Normal file
BIN
src/p red 1_5/gear_fixer.SLDPRT
Normal file
Binary file not shown.
Binary file not shown.
BIN
src/p red 1_5/planet_gears_asm.SLDASM
Normal file
BIN
src/p red 1_5/planet_gears_asm.SLDASM
Normal file
Binary file not shown.
Loading…
Add table
Add a link
Reference in a new issue