Únava analýza zaobleného přímého paprsku flexibilní Hinge_hinge znalosti_tallsen

Abstrakt: Únavový výkon flexibilních pantů, zejména těch se speciálními tvary zářezu, nebyl rozsáhle studován. Cílem tohoto výzkumu je analyzovat únavovou výkonnost kompozitních flexibilních pantů, které nabízejí zlepšenou sílu, přesnost polohování a odolnost proti únavě ve srovnání s typickými flexibilními závěsy. Byly provedeny experimenty s simulací konečných prvků pro výpočet únavové životnosti zaoblených přímých paprskových flexibilních závěsů, což poskytuje cenné poznatky pro inženýrské design nových flexibilních pantů.

Flexibilní panty hrají klíčovou roli v kompatibilních mechanismech, ale často trpí omezeními, jako je omezený prostor pohybu, slabá síla a úzký rozsah aplikací. Kompozitní flexibilní závěsy nabízejí řešení těchto problémů, vykazují sníženou vůli, zvýšenou přesnost polohování a zvýšenou únavovou výkonnost. V posledních letech se technologie počítačové simulace, zejména analýza konečných prvků, stala při vývoji produktů stále populárnější. Tato studie se zaměřuje na použití technologie simulace únavy konečných prvků k analýze distribuce únavové životnosti složených flexibilních závěsů, což umožňuje včasnou identifikaci slabých bodů ve fázi návrhu.

Metoda analýzy únavy a proces:

Analýza únavy se týká hodnocení poškození materiálu a selhání při cyklickém zatížení. Dvě běžně pozorované formy poškození únavy zahrnují nízkou únavu cyklu a únava s vysokým cyklem. Použitá metoda analýzy únavy závisí na typu poškození únavy. Při konstrukci inženýrství se široce používají tradiční metody, jako je nominální stres, lokální napětí, síla napětí a energetické metody. Technologie simulace únavy konečných prvků však nabízí několik výhod oproti tradičním metodám, včetně stanovení distribuce únavové životnosti na povrchu dílů, vyhýbání se špatným návrhům a včasné identifikace slabých pozic v počáteční fázi návrhu.

Metodologie:

Pro analýzu únavového výkonu zaoblených přímých paprsků flexibilních závěsů byl vytvořen matematický model pomocí softwaru pro analýzu konečných prvků (ANSYS). Model zvažoval geometrické parametry, jako je šířka, výška, tloušťka, poloměr a délka části přímého paprsku. Byly provedeny simulace konečných prvků za účelem stanovení ohybového normálního rozložení napětí flexibilního závěsu při různých zatíženích. Výsledky napětí ukázaly, že maximální napětí bylo umístěno na spoji dvou tvarů zářezu.

Únava analýza zaobleného přímého paprsku flexibilní panty:

Únava analýzy zaobleného přímého paprsku flexibilních závěsů zahrnovala import distribuce stresu získaného z analýzy konečných prvků do systému analýzy únavy. Byla vybrána příslušná křivka S-N materiálu a bylo zadáno zatížení. Analýza únavy poskytla nahlédnutí do únavové životnosti slabé polohy flexibilního závěsu. Analýza zvažovala maximální uzel napětí a odhalila únavovou životnost přibližně 617 580 cyklů. Byl kategorizován jako únava s vysokým cyklem.

Prostřednictvím experimentů se simulací konečných prvků tento výzkum úspěšně analyzoval výkon únavy zaoblených přímých paprskových flexibilních závěsů. Výsledky naznačily, že složené flexibilní závěsy, včetně zaoblených typů přímých paprsků, prokázaly lepší únavovou sílu ve srovnání s tradičními flexibilními závěsy. K prozkoumání dalších zakřivených flexibilních pantů, jako jsou hyperbola, elipsa a parabola, je však nutný další výzkum. Zjištění přispívají k pochopení únavového chování v kompozitních flexibilních pacích a poskytují teoretický základ pro zlepšení konstrukce inženýrství.