《表2 实体单元与壳单元的仿真结果对比》

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《重载机器人横梁结构静动态特性分析与优化》

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如图4所示为横梁结构的等效变形云图.图中，DE、DS分别为基于实体单元和壳体单元划分的横梁结构变形量.可以看出，结构在分别以实体单元划分与壳单元进行划分时，云图显示具有很好的一致性，且差值相差很小.应力分析时，由于模型中存在尖角造成的应力集中，在应力分析对比时选择与压力直接接触的滑轨结构作为应力对比对象，结果对比如表2所示.表中，DA、DB、DC分别为位置A、B、C的最大变形量，σA、σB、σC分别为位置A、B、C的最大应力，Nd为单元个数，ta为平均计算时间.对比结果表明，虽然横梁结构实体单元模型与壳单元模型在应力与变形量方面相差很小，但是在横梁以壳单元进行划分时，单元数量可以缩减约60%，平均计算速度提高约29%.静力学分析时，采用壳单元代替实体单元对结构进行划分，能够提高建模与仿真效率.