Анализ на метода и производителността на крайните елементи на нов голям гъвкав Hinge_hinge Know

Резюме: Развитието на гъвкави панти с голяма деформация, малък стрес и малък централен дрейф винаги е било предизвикателен проблем в областта на гъвкавите шарнирни изследвания. Този документ представя нов дизайн на гъвкав панта с V-образна структура, теория на суперпозицията и метод на симетрично оформление, вдъхновен от определен чужд гъвкав панта. Проведено е концептуално проучване за проектиране на този гъвкав панта, установяване на математически модел и анализ на нейното представяне. Анализът на метода на крайните елементи показа, че методът на проектиране увеличава гъвкавостта на пантата чрез удължаване на секцията, намалява централния му дрейф и максималното напрежение, което води до максимален ъгъл на въртене от приблизително 16 °, максимален централен дрейф от 3,557 μm и максимално напрежение от 499,8 MPa, отговарящо на първоначалните изисквания за проектиране. Тези резултати потвърждават практическата стойност на пантата.

Понастоящем космическите оптични дистанционни сензори възприемат основно TDICCD метода на сплайсиране за постигане на масиви с дълга линия. Този метод обаче липсва компенсация на движението на изображението, което води до значително намаляване на разделителната способност на изображението. Следователно е необходима компенсация за движение на изображението. Механичното компенсация на движението на изображението и електронната компенсация са двата общи метода. Този документ се фокусира върху контрола в реално време на въртенето на устройството TDICCD, за да постигне компенсация за движение на изображението. Обикновените въртящи се механизми не са в състояние да отговорят на изискванията за прецизност в пространството, което налага развитието на гъвкави панти без празнина, без триене, без смазване и висока разделителна способност. Пантата, разработена в тази книга, се основава на конкретен дизайн на камерата, изискващ ъгъл на въртене от 6-8 °, централен дрейф не надвишава 10 μm и размери в рамките на 40 mm × 60 mm.

Гъвкав дизайн на шарнира:

Въвеждат се няколко типични гъвкави дизайни на шарнири, включително поетапният гъвкав шарнир, гъвкав панта с разделена тръба и гъвкав панта за свободно сгъване. Докато тези панти проявяват добра гъвкавост и голям диапазон от ъгли на въртене, те страдат от значително централно отклонение, когато са подложени на външни сили. Общата характеристика на тези панти е използването на множество тръстики за деформация, постигане на концентрирана деформация чрез разпределена гъвкавост. Въпреки това, структурната стабилност на конфигурациите с много разстояния е трудна за осигуряване в космическата среда. Следователно се подчертава необходимостта от допълнителни изследвания за прилагане на тези компоненти в космоса. За да се справят с тези проблеми, се предлага нов гъвкав дизайн на шарнира на пеперуда, включващ V-образен дизайн и симетрична структура, вдъхновен от гъвкавия панта от тип колело.

Анализ на гъвкава панта на пеперуда:

Геометричният модел на гъвкавия шарнир на пеперудата се анализира по метода на крайния елемент. Пантата е съставена от взаимосвързани панти с V-образен дизайн, което позволява повишена дължина на гъвкавия блок, без да се компрометира нейната дебелина. Анализът демонстрира, че дизайнът ефективно намалява стреса, като разпределя силата в четири части и внедрява векторно компенсиране, за да се сведе до минимум централния дрейф. Максималният стрес е приблизително 499,8 MPa, в рамките на допустимия диапазон на напрежение на избрания материал. Пантата постига ъгъл на въртене от 8 ° и централен дрейф от 3,557 μm, отговарящо на изискванията за проектиране. Връзката между радиуса и централния дрейф също се изследва, със 17 -милиметров радиус, считан за оптимален за дизайна на пантата. Освен това, анализът разкрива линейна връзка между сила и изместване, което позволява прецизно управление на ъгъла на въртене.

В заключение, нов тип гъвкав гъвкав шарнир е проектиран по метода на крайните елементи и неговата ефективност се анализира. Предлаганият V-образен дизайн, теория на суперпозицията и симетрично оформление води до повишена гъвкавост, намален център на центъра и стрес. Пантата постига максимален ъгъл на въртене от 16 °, максимален централен дрейф от 3,557 μm и максимално напрежение от 499,8 MPa, отговарящо на изискванията за проектиране. Анализът на връзката за изместване на силата допълнително потвърждава отличната линейна еластичност на шарнира. Като цяло разработеният шарнир показва практическа стойност и може да се прилага при различни сценарии, като церемонии за откриване, бизнес изложби и промоции на продукти.