একটি নতুন একক-পার্শ্বযুক্ত স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রি এর নমনীয়তা গণনা এবং পারফরম্যান্স বিশ্লেষণ1

বিমূর্ত:

নমনীয় কব্জাগুলি মাইক্রো-ইলেক্ট্রোমেকানিকাল সিস্টেম (এমইএমএস) এর ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই কাগজটি একক-পার্শ্বযুক্ত স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জা নামে পরিচিত একটি নতুন ধরণের নমনীয় কব্জাগুলির সাথে পরিচয় করিয়ে দেয়। এই কব্জার নমনীয়তাটি কার্লের দ্বিতীয় উপপাদ্য ব্যবহার করে গণনা করা হয় এবং ফলাফলগুলি সীমাবদ্ধ উপাদান বিশ্লেষণের মাধ্যমে বৈধ করা হয়। কব্জির কাঠামোগত পরামিতিগুলি এর নমনীয়তার উপর তাদের প্রভাব নির্ধারণের জন্য বিশ্লেষণ করা হয়। একক পার্শ্বযুক্ত এবং দ্বৈত-পার্শ্বযুক্ত স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জাগুলির মধ্যে একটি তুলনাও করা হয় এবং এটি উপসংহারে পৌঁছেছে যে একক-পার্শ্বযুক্ত কব্জাগুলি আরও ভাল ঘূর্ণন ক্ষমতা এবং লোড সংবেদনশীলতা সরবরাহ করে। সামগ্রিকভাবে, একক-পার্শ্বযুক্ত হাইব্রিড নমনীয় কব্জা ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে কমপ্যাক্ট এবং উচ্চ স্থানচ্যুতি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ সমাধান সরবরাহ করে।

মাইক্রো-ইলেক্ট্রোমেকানিকাল প্রযুক্তি, মহাকাশ এবং জৈবিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের দ্রুত বিকশিত ক্ষেত্রে, traditional তিহ্যবাহী অনমনীয় প্রক্রিয়াগুলি আর নকশা এবং ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য পর্যাপ্ত নয়। নমনীয় প্রক্রিয়াগুলি, তাদের ছোট আকার, যান্ত্রিক ঘর্ষণ এবং ফাঁকগুলির অনুপস্থিতি এবং উচ্চ গতি সংবেদনশীলতা সহ, যন্ত্রপাতি, রোবোটিক্স, কম্পিউটার, স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ এবং নির্ভুলতা পরিমাপ সহ বিভিন্ন শাখায় উল্লেখযোগ্য ট্র্যাকশন অর্জন করেছে। নমনীয় প্রক্রিয়াগুলির মূল উপাদানটি হ'ল নমনীয় কব্জা, যা হারানো গতি এবং যান্ত্রিক ঘর্ষণকে নির্মূল করার জন্য স্থিতিস্থাপক বিকৃতি এবং স্ব-পুনরুদ্ধার বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে, যার ফলে উচ্চতর স্থানচ্যুতি রেজোলিউশন অর্জন করে। সিঙ্গেল অক্ষের নমনীয় কব্জাগুলি তাদের ক্রস-বিভাগীয় আকারের যেমন অর্ক, সীসা কোণ, উপবৃত্ত, প্যারাবোলা এবং হাইপারবোলা ধরণের উপর ভিত্তি করে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে। এর মধ্যে সোজা-রাউন্ড এবং সীসা কোণ কব্জাগুলি তাদের সাধারণ কাঠামোর কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এমন কিছু ক্ষেত্রে যেখানে স্থান সীমাবদ্ধ থাকে, কমপ্যাক্ট কাঠামোর প্রয়োজনীয়তা একক পক্ষের নমনীয় কব্জাগুলির উত্থানের দিকে পরিচালিত করে, যা নির্ভুলতা পরিমাপ এবং অবস্থানের ক্ষেত্রে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেয়েছে। হাইব্রিড এবং একতরফা নমনীয় কব্জাগুলির সুবিধার উপর ভিত্তি করে, এই কাগজটি একতরফা সংকর নমনীয় কব্জির প্রস্তাব দেয়, যা কমপ্যাক্ট স্ট্রাকচার এবং বৃহত স্থানচ্যুতিগুলির সাথে নমনীয় কব্জাগুলির ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনটিতে একটি অভিনব পদ্ধতির প্রস্তাব দেয়।

একতরফা স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জির নমনীয়তা গণনা:

একতরফা স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জায় একতরফা স্ট্রেট-সার্কেল কব্জার অর্ধেক এবং একতরফা উপবৃত্তাকার কব্জার অর্ধেক রয়েছে। এর জ্যামিতিক পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে কব্জা প্রস্থ (খ), ন্যূনতম বেধ (টি), সোজা-বৃত্ত ব্যাসার্ধ (আর), কব্জির দৈর্ঘ্য (এল), উপবৃত্তের (এম) এর প্রধান অক্ষ এবং উপবৃত্তের আধা-ক্ষুদ্র অক্ষ (এন)। নমনীয় কব্জির বিশ্লেষণটি একটি ছোট-বিকৃতিযুক্ত ক্যান্টিলিভার মরীচি অনুমানের উপর ভিত্তি করে, ডান প্রান্তটি স্থির এবং বেন্ডিং বিকৃতিটি জোর এবং মুহুর্তের দ্বারা সৃষ্ট। অক্ষীয় লোডের প্রভাব বিবেচনা করা হয়, যখন শিয়ার এবং টর্জন প্রভাবগুলি অবহেলা করা হয়। ক্যাসেটের দ্বিতীয় উপপাদ্য অনুসারে, পয়েন্ট 1 এ কব্জির বিকৃতি এবং প্রয়োগ লোডের মধ্যে সম্পর্ক নির্ধারণ করা যেতে পারে। এই সম্পর্ক এবং কব্জির ক্রস-বিভাগের স্থানাঙ্কের ভিত্তিতে নমনীয়তা গণনা সূত্রটি উত্পন্ন হয়। অবিচ্ছেদ্য গণনার মাধ্যমে, একতরফা স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জাগুলির নমনীয়তা পাওয়া যায়।

উদাহরণ গণনা এবং সীমাবদ্ধ উপাদান যাচাইকরণ:

উপবৃত্তের আধা-সংখ্যালঘু অক্ষ (এন) এর বিভিন্ন মানের জন্য উত্পন্ন নমনীয়তা গণনা সূত্র ব্যবহার করে একটি উদাহরণ গণনা করা হয়। সূত্রের যথার্থতা যাচাই করতে সীমাবদ্ধ উপাদান বিশ্লেষণ (এফইএ) ফলাফলের সাথে ফলাফলগুলি তুলনা করা হয়। ফলাফলের দুটি সেটের মধ্যে ত্রুটিটি 8%এরও কম বলে প্রমাণিত হয়, নমনীয়তা গণনা সূত্রের বৈধতা নিশ্চিত করে।

একতরফা স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জাগুলির পারফরম্যান্স বিশ্লেষণ:

কব্জির নমনীয়তা তার উপাদান এবং কাঠামোগত পরামিতি দ্বারা প্রভাবিত হয়। নমনীয়তা গণনা সূত্রটি প্রকাশ করে যে ইলাস্টিক মডুলাস (ই) কব্জির প্রস্থের (খ) এর সাথে বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। অন্যান্য পরামিতি, যেমন স্ট্রেট-সার্কেল ব্যাসার্ধ (আর), উপবৃত্তের (এম) এর আধা-মেজর অক্ষ, উপবৃত্তের আধা-ক্ষুদ্র অক্ষ এবং ন্যূনতম বেধ (টি), এছাড়াও নমনীয়তাটিকে প্রভাবিত করে। নমনীয়তা গণনা সূত্রের বিশ্লেষণ দেখায় যে এর পরামিতিগুলি কব্জির ন্যূনতম বেধ (টি) পরিবর্তনের জন্য সবচেয়ে সংবেদনশীল।

দ্বিপক্ষীয় স্ট্রেইট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জাদের সাথে পারফরম্যান্স তুলনা:

একতরফা স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জাকে সাহিত্যে প্রস্তাবিত ডাবল-পার্শ্বযুক্ত স্ট্রেট-সার্কেল-এলিপস হাইব্রিড নমনীয় কব্জির সাথে তুলনা করা হয়। নমনীয়তা অনুপাতটি একটি পারফরম্যান্স সূচক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, দ্বিপক্ষীয় নমনীয়তার সাথে একতরফা নমনীয়তার অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত। ফলাফলগুলি দেখায় যে একতরফা সংকর নমনীয় কব্জা দ্বিপক্ষীয় হাইব্রিড কব্জার তুলনায় আরও ভাল ঘূর্ণন ক্ষমতা এবং লোড সংবেদনশীলতা সরবরাহ করে।

নতুন ধরণের নমনীয় কব্জির প্রস্তাব, একতরফা সংকর নমনীয় কব্জাগুলি ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নতুন সম্ভাবনা নিয়ে আসে যার জন্য কমপ্যাক্ট কাঠামো এবং বৃহত স্থানচ্যুতি প্রয়োজন। নমনীয়তা গণনা সূত্রটি কার্লের দ্বিতীয় উপপাদ্যের ভিত্তিতে উত্পন্ন এবং সীমাবদ্ধ উপাদান বিশ্লেষণের মাধ্যমে বৈধ করা হয়েছে। হিঞ্জের স্ট্রাকচারাল প্যারামিটারগুলি ন্যূনতম বেধ সর্বাধিক উল্লেখযোগ্য প্রভাব প্রয়োগ করে এর নমনীয়তাটিকে প্রভাবিত করতে দেখা যায়। একতরফা সংকর নমনীয় কব্জা ঘূর্ণন ক্ষমতা এবং লোড সংবেদনশীলতার দিক থেকে দ্বিপক্ষীয় হাইব্রিড কব্জার চেয়ে ভাল সম্পাদন করে। সামগ্রিকভাবে, একতরফা সংকর নমনীয় কব্জা বিভিন্ন ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ সম্ভাবনা সরবরাহ করে।