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摘 要：為了確保桁架機器人在設計階段滿足模態性能要求，在設計前期需要對桁架機器人進行模態分析研究。本文首先根據物流工廠中的實際需求，確定桁架機器人的整體結構，并建立三維模型；然后基于 ABAQUS 有限元仿真平臺提取桁架機器人的前十階固有頻率以及振型；最后通過模態試驗方法對桁架機器人的實體縮小模型進行分析。

物體本身有固有頻率，設計時要使物體固有 頻率低于外界激振力的頻率，避免共振情況的發 生 [13-15]。大跨距桁架上機械手需要不停運動，進 行工件抓取，從而產生系統振動，分析低階模態 可以更有效地反映設備的振動情況，故本文模態 分析提取梁體的前 6 階。本次對 Y 軸縱梁模態分 析時，由于梁體是可以移動的，故將其簡化為簡支梁，在中點位置添加機械手自重受力約束。

? 再者，在 ABAQUS 中，鋼筋通常要與混凝土等其他材料共同工作，桁架單元模擬的鋼筋可通過節點與混凝土實體單元方便連接，能很好地反映鋼筋和混凝土之間的粘結、滑移等復雜關系。? 最后，從工程設計角度看，工程師主要關注鋼筋軸向受力情況，桁架單元能直接輸出軸向力等相關結果，與工程設計思路一致，方便進行結構設計和安全評估。2.什么是CDP模型？

之前采用線彈性實體單元提取了拱橋的模態。這次采用非線性的彈塑性材料，分別用殼單元模擬橋面，用梁單元模擬支柱，提取橋梁模態。2. 建模：下面以一個橋梁為例，對其進行模態分析，分析其固有頻率和振型模態，對拱橋的設計具有重要意義。在計算過程中，采用國際單位制：長度（米，m）、質量（千克，kg）、力（牛頓，N）、應力（帕，Pa）、時間（秒，s），橋模型如圖所示。

(a)原始桁架結構 (b)尺寸優化后的最優桁架結構 圖 4-1 尺寸優化設計簡要模型 尺寸優化的目標函數可以采用結構的體積或者重量，也可以采用結構響應參數如綜合應變能、位移、頻率等。約束條件可以采用結構優化的體積比，也可以采用結構響應參數如應力、位移、頻率等。

第二種模型在簡化模型基礎上將桁架鋼筋（truss steel）變為實體鋼筋（solid steel），其他各項設置保持不變，使得模型更加貼合實際情況，這種情況下鋼筋不再是簡單的桁架單元，除了軸力外還會受到相應的彎曲應力，但是模型的收斂性有所降低。第三種模型在第二種模型基礎上在實體鋼筋（solid steel）和混凝土梁連接界面設置相應粘結本構，并在切向和法向設置摩擦關系。

桁架的躍越失穩建筑31.軸承受力分析機械7. 內壓罐分析案例建筑32.帶柄板錨的力學性能測試海工8. 三角桁架結構分析機械33.固土圓撐和加強筋構成的地基承載分析巖土9.