নমনীয় কব্জাগুলি এবং নমনীয় বডি মেকানিজমের নকশা অপ্টিমাইজেশনের তাত্ত্বিক ভিত্তিতে গবেষণা1

বিমূর্ততা: এই গবেষণাটি সোজা মরীচি গোলাকার নমনীয়তার কব্জাগুলির নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স অধ্যয়নকে কেন্দ্র করে। কব্জির ইন-প্লেন বিকৃতকরণের জন্য বিশ্লেষণাত্মক গণনা পদ্ধতিটি ক্যান্টিলিভার বিম তত্ত্বের ভিত্তিতে উত্পন্ন হয়। নমনীয়তা ম্যাট্রিক্সের জন্য ক্লোজড-লুপ বিশ্লেষণাত্মক মডেলটি প্রতিষ্ঠিত হয় এবং কোণার ব্যাসার্ধ এবং কব্জির বেধ বিবেচনা করার সময় নমনীয়তা ম্যাট্রিক্সের জন্য একটি সরলীকৃত গণনা সূত্র সরবরাহ করা হয়। অতিরিক্তভাবে, বিশ্লেষণাত্মক মডেলের যথার্থতা যাচাই করতে কব্জির একটি সীমাবদ্ধ উপাদান মডেল তৈরি করা হয়। নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স পরামিতিগুলির বিশ্লেষণাত্মক এবং সিমুলেশন মানগুলির মধ্যে আপেক্ষিক ত্রুটি বিভিন্ন কব্জা কাঠামোর পরামিতিগুলির জন্য বিশ্লেষণ করা হয়। ফলাফলগুলি প্রমাণ করে যে বিশ্লেষণাত্মক মডেলটি সঠিক, এবং আপেক্ষিক ত্রুটিগুলি গ্রহণযোগ্য সীমাতে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

উচ্চ গতি রেজোলিউশন, কোনও ঘর্ষণ এবং সাধারণ উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলির সুবিধার কারণে নমনীয় কব্জাগুলি যথার্থ ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই কব্জাগুলি কঠোর উপাদানগুলির প্রয়োজনীয়তা দূর করে গতি, শক্তি বা শক্তি প্রেরণ বা রূপান্তর করতে তাদের নিজস্ব ইলাস্টিক বিকৃতকরণের উপর নির্ভর করে। একটি নমনীয় কব্জার মূল পরামিতিগুলি সরাসরি তার গতিশীল বৈশিষ্ট্য এবং শেষ অবস্থানের নির্ভুলতাটিকে প্রভাবিত করে। পূর্ববর্তী গবেষণা বিভিন্ন ধরণের নমনীয় কব্জাগুলিতে মনোনিবেশ করেছে, তবে সোজা মরীচি গোলাকার নমনীয় কব্জাগুলিতে সীমিত অধ্যয়ন পরিচালিত হয়েছে। এই কাগজটির লক্ষ্য এই জাতীয় কব্জাগুলির নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স অধ্যয়ন করে এই গবেষণার ফাঁক পূরণ করা।

1. সোজা মরীচি গোলাকার নমনীয় কব্জাগুলির নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স:

স্ট্রেস ঘনত্ব এড়াতে সোজা মরীচি গোলাকার নমনীয় কব্জাগুলি বৃত্তাকার কোণগুলির সাথে একটি শীট কাঠামো। কব্জির জ্যামিতিক পরামিতিগুলির মধ্যে উচ্চতা, দৈর্ঘ্য, বেধ এবং ফিললেট ব্যাসার্ধ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। হিঞ্জের নমনীয়তা ম্যাট্রিক্সের জন্য একটি ক্লোজড-লুপ বিশ্লেষণাত্মক মডেল ইন-প্লেন বিকৃতকরণের জন্য উত্পন্ন বিশ্লেষণাত্মক গণনা পদ্ধতির ভিত্তিতে প্রতিষ্ঠিত হয়। নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স প্যারামিটারগুলি বিভিন্ন কব্জা কাঠামোর পরামিতিগুলির জন্য বিশ্লেষণ করা হয় এবং বিশ্লেষণাত্মক এবং সিমুলেশন মানগুলির মধ্যে আপেক্ষিক ত্রুটি গণনা করা হয়।

2. নমনীয়তা ম্যাট্রিক্সের সীমাবদ্ধ উপাদান যাচাইকরণ:

বিশ্লেষণাত্মক মডেলের যথার্থতা যাচাই করতে, হিঞ্জের একটি সীমাবদ্ধ উপাদান মডেল ইউজিএনএক্স নাস্ত্রান সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। ইউনিট ফোর্স/মুহুর্তে লোড হওয়া কব্জির সিমুলেশন ফলাফলগুলি বিশ্লেষণাত্মক মানগুলির সাথে তুলনা করা হয়। নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স পরামিতিগুলির বিশ্লেষণাত্মক এবং সিমুলেশন মানগুলির মধ্যে আপেক্ষিক ত্রুটিটি কব্জির দৈর্ঘ্যের বিভিন্ন অনুপাতের জন্য বেধ (এল/টি) এবং কোণার ব্যাসার্ধ থেকে বেধ (আর/টি) এর জন্য বিশ্লেষণ করা হয়।

2.1 নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স পরামিতিগুলিতে l/t এর প্রভাব:

নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স পরামিতিগুলির বিশ্লেষণাত্মক এবং সিমুলেশন মানগুলির মধ্যে আপেক্ষিক ত্রুটিটি 5.5% এর মধ্যে পাওয়া যায় যখন এল/টি অনুপাত 4 এর চেয়ে বেশি বা সমান হয়। 4 এরও কম অনুপাতের জন্য, সরু মরীচি অনুমানের সীমাবদ্ধতার কারণে আপেক্ষিক ত্রুটি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। অতএব, ক্লোজড-লুপ বিশ্লেষণাত্মক মডেল বৃহত্তর এল/টি অনুপাত সহ কব্জির জন্য উপযুক্ত।

2.2 নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স প্যারামিটারগুলিতে আর/টি এর প্রভাব:

নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স প্যারামিটারের বিশ্লেষণাত্মক এবং সিমুলেশন মানগুলির মধ্যে আপেক্ষিক ত্রুটি R/T অনুপাত বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। 0.1 এবং 0.5 এর মধ্যে অনুপাতের জন্য, আপেক্ষিক ত্রুটি 9%এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। 0.2 এবং 0.3 এর মধ্যে অনুপাতের জন্য, আপেক্ষিক ত্রুটি 6.5%এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

2.3 সরলীকৃত নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স পরামিতিগুলিতে আর/টি এর প্রভাব:

নমনীয়তা ম্যাট্রিক্স প্যারামিটারগুলির জন্য সরলীকৃত বিশ্লেষণাত্মক সূত্রগুলি অনুপাতটি আর/টি বিবেচনা করে সরবরাহ করা হয়। সরলিকৃত বিশ্লেষণাত্মক মান এবং সিমুলেশন মানগুলির মধ্যে আপেক্ষিক ত্রুটি R/t অনুপাত বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। 0.3 এবং 0.2 এর মধ্যে অনুপাতের জন্য, আপেক্ষিক ত্রুটি যথাক্রমে 9% এবং 7% এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

স্ট্রেইট বিম গোলাকার নমনীয় হিংজগুলির জন্য নমনীয়তা ম্যাট্রিক্সের বিকাশযুক্ত ক্লোজড-লুপ বিশ্লেষণাত্মক মডেল নমনীয় কব্জা এবং প্রক্রিয়াগুলির নকশা এবং অপ্টিমাইজেশনের জন্য একটি তাত্ত্বিক ভিত্তি সরবরাহ করে। মডেলের যথার্থতা সীমাবদ্ধ উপাদান সিমুলেশনগুলির মাধ্যমে বৈধ করা হয় এবং আপেক্ষিক ত্রুটিগুলি বিভিন্ন কব্জা কাঠামোর পরামিতিগুলির জন্য গ্রহণযোগ্য সীমাতে থাকে। এই গবেষণাটি বিভিন্ন নির্ভুলতা ডিভাইসে স্ট্রেট বিম গোলাকার নমনীয় হিংজগুলি বোঝার এবং প্রয়োগে অবদান রাখে।