如何快速建立Steward简化模型

在进行Steward或者六位平台的设计时，需要计算其前6阶模态，这对于辅助机械设计非常重要。Steward的构型如图所示，主要影响其固有频率的因素是上平台质量属性以及各支撑杆的轴向刚度。其中，P1~P6和B1~B6与上下平台分别为铰链连接（具有球铰特性）。

在模型中，支撑杆采用弹簧单元进行模拟，仅考虑其轴向刚度。每个腿的轴向刚度均为9600N/mm，模型如图所示。上平台采用实体单元建模，其中步骤2中的梁单元与实体单元通过节点相连来模拟球铰。

为了赋予弹簧单元刚度为9600N/mm，并使刚度方向沿着Z轴，我们需要进行以下操作：

1. 建立各弹簧单元的分析坐标系，其中分析坐标系的Z轴平行于各弹簧的Z轴，如图所示。
2. 修改弹簧单元各节点的分析坐标系。其中，在图中node 1与node 2的分析坐标系需要修改为坐标系1。

接下来，我们需要约束弹簧单元的下铰点的3个平动自由度，并对模型进行仿真计算。约束模型及仿真结果如下图所示。

值得一提的是，我们已经将仿真计算结果与公式计算结果进行了比较，发现前6阶基频误差在1.5%以内。

以上就是如何快速建立Steward简化模型的步骤和注意事项。通过合理的建模和仿真计算，能够帮助我们更好地理解和优化机械设计，提高产品的质量和性能。

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