3有限元分析
   
    3.1建立實體模型
   
    利用SolidWorks 建立懸臂和機身連接的實體模型，如圖4所示。根據研究問題的性質，在建立實體模型的過程中，對一些非接觸配合的凸臺進行了省略，懸臂端面的限位條也省略，機身用一框架結構代替，省略了長船和短船，4個支腿著地時，支腿球頭以一球面約束進行模擬。
   

    3.2建立有限元分析模型
   
    (1)利用Cosmos有限元分析軟件，對實體模型用標準網格器按實體網格類型4Point形式劃分網格。
    (2)定義材料為普通碳素結構鋼Q235(密度為kg/m3，彈性模量為Mpa，泊松比為0.3)。
    (3)施加載荷與約束，根據設計資料，已知單根配重橫梁重4t，單邊配重的重量為24Ot，根據工作需要，均以面力方式施加到機身和懸臂上，如圖5所示。
   

    關于約束.一方面是對于支腿的約束.在此工況下，支腿在X, Y, Z三個方向上的移動應予以限制，而轉動不必限制，因此，支腿可用徑向力加以約束，如圖6所示;另一方面是懸臂旋轉座與機身接觸處的約束，以及懸臂的銷軸與機身接觸處的約束，對于這一問題，應用相觸面組進行處理，即定義源與目標實體之間的相觸面。根據它們的實際接觸情況，在此應用無穿透型接觸面組，此接觸類型可防止源與目標實體之間產生干涉，但允許源與目標實體之間形成縫隙。
   
    (4)計算求解。利用Direct sparse解算器進行求解，得到最大應力為:σmax=172.3MPa。
   
    3.3分析與比較
   
    本工況下與其它工況相比較，由于橫梁及配重對懸空的懸臂產生了較大的扭矩Mr，從而惡化了該懸臂的的受力情況。作者認為主要是以下兩個方面的原因:①材料力學計算中，把機身與懸臂機構當成一個整體，忽略了它們之間的聯接，這樣，計算中的受力情況與實際受力情況是不完全一致的;②應用材料力學知識計算時，沒有考慮懸臂的應力集中問題。而實際結構中，懸臂旋轉座與機身上平面相接觸的水平面與垂直部分的相交處，形成了一個直角，因此，在此處產生力集中，形成一最大應力集中區域。
   

    4結論
   
    (1)利用CosMos有限元分析時，懸臂產生變形與實際變形情況完全一致;產生裂紋或發生開裂的情形與實際情況也相同，這說明利用有限元分析的結果與實際情況是相符合的。
   
    (2)利用有限元分析時，能夠明確標示出構件受力最大的區域或應力集中的區域;同時，通過上述分析，找到了懸臂產生嚴重變形或開裂的主要原因，這為懸臂的結構優化指明了方向。