Analýza ohýbání, tahu a tlaku tuhosti a aplikace čtyř složených flexibilních závěsů

Shrnutí: Tento článek poskytuje analýzu vlastností tuhosti čtyř složených flexibilních závěsů. Začíná odvoláním výpočtových vzorců pro ohybovou tuhost, napětí a kompresní tuhost čtyř různých typů flexibilních závěsů na základě mechaniky materiálu a počtu. Pomocí metody konečných prvků autor ověřuje správnost výpočtového vzorce odvozené tuhosti pro zaoblený přímý paprsek flexibilní závěs.

Článek pak porovnává a analyzuje vlastnosti tuhosti čtyř různých složených flexibilních závěsů. Ukazuje, že kompozitní závěs eliptického přímého paprsku má nejmenší ohybovou a tahovou tuhost.

Dále autor analyzuje výkon tuhosti flexibilních kloubů ve tvaru T pomocí metody konečných prvků. Zjistilo se, že schopnost flexibility a kompenzace deformace flexibilního kloubu ve tvaru T složeného z eliptického přímého paprsku kompozitního závěsu je nejsilnější.

Flexibilní závěsy se široce používají v aplikacích, které vyžadují malé úhlové posun a vysoce přesnou rotaci. Během přenosu eliminují leteckou dopravu a mechanické tření. Tuhost je klíčovým indikátorem výkonu flexibilních závěsů, protože odráží jejich schopnost odolat vnějším zatížení a flexibilitě kinematických párů.

Článek poznamenává, že předchozí studie odvodily složité vzorce pro výpočet tuhosti flexibilních závěsů. V tomto výzkumu autor používá základní vzorce mechaniky k odvození stručnějších výrazů. Avšak vzhledem k geometrickým rozměrům skutečných flexibilních závěsů, které plně splňují předpoklady teoretické analýzy, se však ke studiu jejich tuhosti často používají metody konečných prvků.

Na základě zaobleného přímého paprsku flexibilního závěsu autor navrhuje tři nové složené flexibilní panty: eliptický kompozit přímého paprsku, kompozit parabolického přímého paprsku a hyperbolický přímý paprsek. Jsou odvozeny vzorce výpočtu tuhosti pro tyto čtyři typy flexibilních závěsů a jejich vlastnosti tuhosti jsou porovnány a analyzovány.

Pro demonstraci použití těchto zjištění tento článek zkoumá vlastnosti tuhosti flexibilních kloubů ve tvaru T pomocí čtyř složených flexibilních závěsů. Výsledky ukazují, že flexibilní kloub ve tvaru T složeného z kompozitního závěsu s přímým paprskem vykazuje nejsilnější schopnost kompenzace deformace.

Závěrem lze říci, že tento výzkum poskytuje cenné poznatky o vlastnostech tuhosti různých typů složených flexibilních závěsů. Zjištění mohou informovat o návrhu a aplikaci flexibilních závěsů v různých průmyslových odvětvích, zejména v aplikacích, které vyžadují přesnou rotaci a minimální tření.