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激光雷达在设计阶段需要对其结构进行一定的分析,以验证设计方案的可行性。在本课题中,基于有限单元法,采用ANSYS有限元软件对该激光雷达结构进行了模态分析、谐响应分析和稳态热应力偶和分析。在模态分析中,采用了自由网格划分的方法,得到该激光雷达的固有振动频率,根据固有振动频率评价了其是否产生共振。在模态分析时,由于激光雷达结构含有轴承,轴承的变形是非线性的,而ANSYS模态分析默认分析对象的变形是线性的,因而采用了combin7三维铰接单元实现三维刚度弹簧对四个轴承进行了简化。在模态分析的基础上,进行了谐响应分析,分析得到了幅频特性曲线,曲线的峰值点即为共振频率,将结果与模态分析数据进行了比较。基于应力分析的方法,对该激光雷达结构进行了热应力耦合分析,采用直接法热应力耦合分析,分析了极端最高温度和极端最低温度时的热应力变形情况,得到了对应的热应力、热变形分布,并由此分析了热变形对设备正常工作的影响。基于ANSYS分析中轴承简化的需要,完成了对61900和61816两种型号轴承刚度的测量。所有测量得到的轴承刚度参数皆为静态轴承刚度。测量工作基于一台测力仪和两只杠杆千分表,分别针对两种轴承的轴向刚度和径向刚度,设计了四个轴承的装配体,实现了对轴承刚度的测量。测量得到了多条载荷位移曲线,在径向刚度的测量中,加入了预紧力因素,测量了不同预紧力下的轴承径向刚度情况。根据测量得到的变形位移数据,计算出了不同载荷下轴承的刚度大小,分析了轴承刚度与载荷及预紧力之间的变化规律。基于轴承刚度的经验公式计算了两种型号轴承的径向刚度大小,并与测量得到的轴承刚度值进行比较,分析了测量误差。通过对多方面因素的考虑,给出了ANSYS分析中轴承简化所需要的轴承刚度的参数值。