自重式划船器的结构设计与仿真分析

为了提高自重式划船器的运动特性与力学性能，采用解析法建立了划船器的运动方程，获得了扶手、脚蹬、尾座的轨迹、速度和加速度等运动特性，并优化了划船器各杆件的长度尺寸，通过SolidWorks Motion软件对划船器进行运动学仿真。结果表明：仿真值与解析值高度吻合，验证了运动方程的准确性。经过对长度尺寸进行优化后，得到了划船器各杆件的最优长度L₁=225 mm,L₂=1 012 mm,L₃=820 mm,L₄=400 mm和L₅=1 010 mm。通过SolidWorks Simulation软件对划船器进行静力学仿真，获得往复周期内划船器最大应力存在的部位与出现的时刻，并优化了各杆件的截面尺寸。结果表明：整个往复周期内，最大应力的部位始终出现在扶手连架杆上；无论是后拉还是前推，扶手连架杆最大应力始终在距胸部最远位置时达到最大。经过对截面尺寸优化后，划船器整体自身质量减小到149.9 kg,最大应力为139.5 MPa,仍低于材料的屈服强度。