2.12. Выводы:

Таким образом, в результате изучения и моделирования стержневой меха­нической системы манипуляторов роботов получены следующие результаты.

1) . Разработаны и исследованы уточненные математические модели геомет­

рически нелинейного стержневого конечного элемента, позволяющие опреде­лять его упругие характеристики и учитывать нелинейность при различных ви­дах деформаций, более точно моделировать пространственную деформацию упругих стержней за счет учета взаимосвязи пространственного изгиба и кру­чения, кручения и растяжения-сжатия стержня, учета нелинейности осевой си­лы по длине стержня при его изгибе.

2) . Получены аналитические выражения для вычисления компонент матри­цы касательной жесткости, вектора узловых сил реакции и вектора напряжений геометрически нелинейного стержневого конечного элемента. Разработаны ме­тодики учета больших поворотов и перемещений узлов конечноэлементной мо­дели стержневых систем на итерациях нелинейного анализГ

3) . Разработана и исследована неявная итерационная методика прямого численного интегрирования уравнений (численного моделирования) динамики нелинейных стержневых систем с переменными инерционными и жесткостны- ми характеристиками.

4) . Получены положительные результаты применимости разработанных ме­тодик численного интегрирования для динамического анализа нелинейных сис­тем при потере ими устойчивости. Проведенный сравнительный анализ чис­ленных решений указанных методик интегрирования для систем с различными нелинейными упругими характеристиками по сравнению с аналитическим ре­шением показал высокую сходимость результатов.

5) . Разработаны алгоритмы и программные модули, реализующие предло­женную уточненную математическую модель геометрически нелинейного стержневого конечного элемента и методику учета больших поворотов и пере­мещений узлов конечноэлементной стержневой системы. Разработан про­граммный модуль анализа при численном интегрировании уравнений динамики геометрически нелинейных стержневых систем.

6) . Разработанные программные модули включены в состав программного ком­плекса «COMPASS», что позволит производить статические и динамические расчеты геометрически нелинейных стержневых механических систем и конструкций. Для ап­робации разработанного программного обеспечения выполнены статические и дина­мические проверочные расчеты задач, имеющих аналитическое решение. Результаты расчетов свидетельствуют о высокой точности получаемых численных результатов. Комплекс программ с программными модулями расчета геометрически нелинейных стержневых систем был внедрен в ОАО «ИркутскНИИхиммаш» а также в Научно­диагностическом центре ОАО (Ангарского нефтехимического комбината».