悬挂式手术台承重结构稳定性分析

摘要

本文对悬挂式手术台的承重结构进行了三维建模和结构有限元分析，采用ProE特征添加法创建模型，将模型导入ANSYS有限元分析软件，对模型进行了结构静力分析、模态分析和谐响应分析，研究了这种悬挂式手术台承重结构的稳定性，发现手术台悬挂平衡装置的模拟结果能够满足设计要求。
　　本文研究内容分为四个部分：
　　第一部分：叙述了根据悬挂式手术台承重结构的实际结构参数，利用ProE软件采用特征添加法创建了手术台悬挂平衡装置的四种三维模型，比例因子为1，并阐述了零件的构建和组件装配流程。
　　第二部分：叙述了利用ANSYS软件对四种手术台悬挂平衡装置，分别在未装配器械和装配器械情况下进行静力分析，计算得出结构的总体形变量、等效应力和应变值、剪切应力和应变值，找出了应力集中点和应力分布情况，发现平衡装置的安全系数符合初始设计要求。
　　第三部分：叙述了利用ANSYS软件分别对四种手术台悬挂平衡装置进行模态分析，得到前6阶固有振动频率，通过分析发现添加斜撑后的两种结构模型不能满足振动设计要求。
　　第四部分：叙述了利用ANSYS软件分别对四种手术台悬挂平衡装置进行谐响应分析，得到结构在0-100Hz频率范围内的节点位移—频率响应曲线，观察曲线峰值，找出了四种结构在简谐力作用下的振动特性：最大振幅、最大振幅对应的频率和载荷相位角。结果显示，未添加斜撑结构模型的最大振幅均较小，能够满足设计要求，其设计能成功克服因受迫振动引起的有害效果。
　　综上所述，本文采用特征添加法创建了悬挂式手术台的三维模型，利用有限单元法对不同模型进行了静力分析、模态分析和谐响应分析，为这种悬挂式手术台的优化设计提供了一定的理论依据。

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第一章 绪论

1.1 悬挂式手术台国内外研究现状

1.2 结构稳定性分析原理

1.3 有限单元法分析原理

1.4 ANSYS软件结构力学稳定性分析的模块选择

1.5 本文主要工作

第二章 手术台悬挂装置结构模型的建立

2.1 参数化特征建模概述

2.2 手术台悬挂平衡装置模型的建立

2.3 模型的修正优化

2.4 本章小结

第三章 静力结构分析

3.1 静力结构分析基础

3.2 金属的塑性

3.3 模型载入和网格划分

3.4 未装配器械时模型的分析设置和求解

3.5 装配器械时模型的分析设置和求解

3.6 本章小结

第四章 模态分析

4.1 结构动力分析特点

4.2 模态分析基础

4.3 分析设置和求解

4.4 结果和后处理

4.5 本章小结

第五章 谐响应分析

5.1 谐响应分析基础

5.2 分析设置和求解

5.3 结果和后处理

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 取得的成果

6.2 不足与展望

参考文献

致谢