[发明专利]一种多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法

权利要求书

1.一种多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法，其特征在于，包括：

步骤1，建立柔性体模型从而获得模态中性MNF文件；

步骤2，建立ADAMS多刚体系统；

步骤3，确定三臂为两种工况下的危险构件，进行刚柔替换，并重新添加柔性体约束，得到优化后的机械臂在两种工况下的刚柔耦合模型，所述两种工况为搬运工况和挖掘工况；

步骤4，基于所述两种工况下的刚柔耦合模型进行仿真分析。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤11，以igs格式将需要柔性化的部件模型导入HyperMesh；

步骤12，划分网格；

步骤13，定义材料属性，根据重新定义优化后三臂的材料属性以保证ADAMS与HyperMesh数据交互时单位的一致；

步骤14，建立外连接点生成刚性单元，所述连接点是在柔性体导入ADAMS后唯一可以被识别的节点，也是刚性体和柔性体间进行装配时的连接点；

步骤15，设置边界条件和控制卡片，提交Radioss求解MNF文件。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法，其特征在于，所述步骤12采用与静力学分析时相同的网格划分方式，在HyperMesh中对优化后的三臂重新进行网格划分。

4.根据权利要求2所述的一种多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法，其特征在于，所述步骤14利用HyperMesh在优化后三臂各铰接点轴孔的圆心处建立连接点，并以连接点为主节点，轴孔内表面节点为从节点建立RBE2刚性单元，约束连接点的六个自由度。

5.根据权利要求2所述的一种多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法，其特征在于，所述步骤15设置后处理控制卡片包括：设置刚性节点为多点约束、定义模态综合法为约束模态、输出类型设置为MNF文件、变换柔性体单位与ADAMS一致、调用模态综合法以及设置输出STRESS结果。

6.根据权利要求1所述的一种多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤21，进行Soilidworks实体建模，并以X_T格式导入ADAMS；

步骤22，建立ADAMS多刚体系统。

7.根据权利要求1所述的一种多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤31，在ADAMS中打开救援机械臂虚拟样机仿真模型，选定优化后三臂的刚体模型，通过“Make Flexible”命令将创建好的三臂柔性体MNF文件进行导入；

步骤32，成功导入后原三臂刚性体会自动被柔性体替换，将原三臂刚性体约束全部删除并重新对替换的柔性体进行约束；

步骤33，导入三臂柔性体进行替换并重新添加约束，得到优化后机械臂在搬运和挖掘工况下的刚柔耦合模型。

8.一种根据权利要求1-7任一所述多自由度多功能高负载液压机械臂刚柔耦合分析方法的分析装置，其特征在于，包括：

模态中性MNF文件建立模块，用于建立柔性体模型从而获得模态中性MNF文件；

ADAMS多刚体系统建立模块，用于建立ADAMS多刚体系统；

刚柔替换模块，用于确定三臂为两种工况下的危险构件，进行刚柔替换，并重新添加柔性体约束，得到优化后的机械臂在两种工况下的刚柔耦合模型，所述两种工况为搬运工况和挖掘工况；

仿真模块，用于基于所述两种工况下的刚柔耦合模型进行仿真分析。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令，所述处理器用于读取所述指令并执行如权利要求1-7任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行如权利要求1至7任一所述的方法。