Konačni element Dizajn i analiza performansi novog fleksibilnog šarke velikog ugla

Sažetak: Razvoj fleksibilnih šarki sa velikim deformacijama, malim stresom i malim središnjim driftom uvijek je bio izazovan problem u polju fleksibilnog istraživanja šarke. Ovaj rad predstavlja roman dizajn fleksibilnog šarke sa strukturom u obliku slova V, teorija superpozicija i simetričnom metodom izgleda, inspirisan određenim stranim fleksibilnim šarkama. Provedena je konceptualna studija za dizajn ovog fleksibilnog šarka, uspostaviti matematički model i analizirati njegove performanse. Analiza metode konačnih elemenata pokazala je da je metoda dizajna povećala fleksibilnost šarke produženjem, smanjenja središnjeg i maksimalnog stresa, što rezultira maksimalnim udarnim uglom od 3,557 μm, a maksimalni stres od 499,8 MPa, ispunjavajući početni zahtjevi za dizajn. Ovi rezultati potvrđuju praktičnu vrijednost šarke.

Trenutno, svemirski optički daljinski senzori uglavnom usvajaju metodu spajanja TDICCD za postizanje dugih linija linija. Međutim, ova metoda nedostaje kompenzacija kretanja slike, što dovodi do značajnog smanjenja rezolucije slike. Stoga je potrebna kompenzacija kretanja slike. Mehanička kompenzacija za pomicanje slike i elektronička kompenzacija su dvije zajedničke metode. Ovaj se rad fokusira na kontrolu realnog vremena za rotaciju TDICCD uređaja za postizanje kompenzacije pokreta slike. Obični rotirajući mehanizmi nisu u mogućnosti ispunjavati precizni zahtjeve u prostoru, koji zahtijevaju razvoj fleksibilnih šarki bez jaza, bez trenja, nema podmazivanja i visoke rezolucije. Zglob razvijen u ovom radu zasnovan je na određenom dizajnu kamere, koji zahtijeva ugao rotacije od 6-8 °, središnjim pločicama ne prelazi 10 μm, a dimenzije unutar 40 mm × 60mm.

Fleksibilni dizajn šarke:

Uvodi se nekoliko tipičnih fleksibilnih dizajna šarke, uključujući postepenu fleksibilnu šarku, split-cijev fleksibilan šarke i besplatan fleksibilni šarki. Iako ove šarke pokazuju dobru fleksibilnost i veliki raspon rotacijskih uglova, oni pate od značajnog centra centra kada su izloženi vanjskim silama. Zajednička karakteristika ovih šarki je upotreba višestruke trske za deformaciju, postizanje koncentrirane deformacije distribuiranom fleksibilnošću. Međutim, strukturalna stabilnost konfiguracija sa više opena je teško osigurati u prostornom okruženju. Stoga je naglašena potreba za daljnjim istraživanjima za primjenu ovih komponenti u prostor. Da biste se bavili ovim pitanjima, predlačen je novi dizajn šarke za leptir, koji uključuje dizajn oblika i simetričnoj strukturi u obliku slova V, inspirisan fleksibilnim šarkama tipa kotača.

Analiza fleksibilnog šarka leptira:

Geometrijski model leptir fleksibilnog šarke analizira se metodom konačnih elemenata. Šarka se sastoji od međusobno povezanih šarki sa dizajnom oblika V-a, omogućavajući povećanu dužinu fleksibilne jedinice bez ugrožavanja debljine. Analiza pokazuje da dizajn učinkovito smanjuje stres distribuirajući silu u četiri dijela i implementaciju vektora za minimiziranje središnjeg skida. Maksimalni stres je približno 499,8 MPa, unutar dozvoljenog raspona stresa odabranog materijala. Zglob postiže kut rotacije od 8 ° i središnji niz 3,557 μm, ispunjavajući zahtjeve za dizajn. Istražiran je i odnos između polumjese i centralnog drifta, a 17 mm radijus smatra optimalnom za dizajn šarke. Uz to, analiza otkriva linearni odnos između sile i raseljavanja, omogućavajući preciznu kontrolu ugnja rotacije.

Zaključno, nova vrsta fleksibilne šarke velikog ugla dizajniran je pomoću metode konačnih elemenata, a njezina je performanse analizirana. Predloženi dizajn u obliku slova V, teorija superpozicija i simetričan izgled rezultira povećanom fleksibilnošću, smanjenim suzrom i stresom. Zglob postiže maksimalni ugao rotacije od 16 °, maksimalni centar od 3,557 μm, a maksimalni stres od 499,8 MPa, ispunjavajući zahtjeve za dizajn. Analiza odnosa raseljavanja sile dodatno potvrđuje odličnu linearnu elastičnost šarke. Sveukupno, razvijeni šarke pokazuju praktičnu vrijednost i može se primijeniti u različitim scenarijima, poput ceremonija otvaranja, poslovne izložbe i promocije proizvoda.