Dadansoddiad o stiffrwydd plygu, tynnol a chywasgol a chymhwyso pedwar colfach hyblyg gyfansawdd1

Crynodeb: Yn seiliedig ar y wybodaeth berthnasol o fecaneg faterol a chalcwlws, mae fformwlâu cyfrifo stiffrwydd plygu, tensiwn a stiffrwydd cywasgu pedwar colfach hyblyg cyfansawdd yn deillio. Gan gymryd y colfach hyblyg trawst syth crwn fel enghraifft, mae'r fformiwla cyfrifo stiffrwydd deilliedig yn cael ei gwirio gan ddefnyddio'r dull elfen gyfyngedig. Mae priodweddau stiffrwydd y pedwar colfach hyblyg cyfansawdd yn cael eu cymharu a'u dadansoddi. Mae'r canlyniadau'n dangos bod y colfach gyfansawdd trawst syth eliptig yn cael y stiff plygu a thynnol lleiaf. Yn y strwythur ar y cyd hyblyg siâp T, mae gan y cymal siâp T hyblyg sy'n cynnwys colfach gyfansawdd trawst syth eliptig y gallu iawndal dadffurfiad cryfaf.

Defnyddir colfachau hyblyg yn helaeth mewn cymwysiadau sydd angen dadleoli onglog bach a chylchdroi manwl uchel, gan ddileu teithio awyr a ffrithiant mecanyddol. Yn seiliedig ar y math o strwythur, gellir categoreiddio colfachau hyblyg yn wahanol fathau. Mae stiffrwydd yn ddangosydd perfformiad pwysig ar gyfer colfachau hyblyg, gan adlewyrchu eu gallu i wrthsefyll llwythi allanol a'u hyblygrwydd. Nod yr astudiaeth hon yw deillio'r fformwlâu cyfrifo stiffrwydd ar gyfer pedwar colfach hyblyg gyfansawdd a chymharu eu priodweddau stiffrwydd.

1. Sefydlu fformiwla cyfrifo stiffrwydd:

1.1 Mae fformwlâu cyfrifo ar gyfer plygu stiffrwydd trawst syth crwn a cholfachau cyfansawdd trawst syth eliptig yn deillio yn seiliedig ar fecaneg materol a chalcwlws.

1.2 Mae fformwlâu cyfrifo stiffrwydd ar gyfer colfachau cyfansawdd trawst syth parabolig a hyperbolig yn deillio gan ddefnyddio ail theorem Karl.

2. Gwirio fformiwla cyfrifo stiffrwydd:

Mae'r fformiwla cyfrifo stiffrwydd deilliedig ar gyfer y colfach hyblyg trawst syth crwn yn cael ei gwirio gan ddefnyddio'r dull elfen gyfyngedig. Cymharir y gwerthoedd plygu a thynnol/cywasgu wedi'i gyfrifo/cywasgu â'r datrysiadau dadansoddol i bennu cywirdeb y fformiwla.

3. Dadansoddiad o stiffrwydd y pedwar colfach hyblyg gyfansawdd:

Mae priodweddau stiffrwydd y pedwar colfach hyblyg cyfansawdd yn cael eu cymharu a'u dadansoddi. Yn seiliedig ar y fformwlâu cyfrifo stiffrwydd deilliedig, mae'r gwerthoedd plygu a stiffrwydd tynnol ar gyfer pob colfach yn cael eu cyfrif a'u cymharu.

4. Enghreifftiau cais:

Mae'r pedwar colfach hyblyg gyfansawdd yn cael eu rhoi ar strwythur ar y cyd siâp T hyblyg. Dadansoddir priodweddau stiffrwydd pob cymal siâp T hyblyg gan ddefnyddio'r dull elfen gyfyngedig. Mae'r canlyniadau'n dangos bod gan y cymal siâp T hyblyg sy'n cynnwys colfach gyfansawdd trawst syth eliptig y gallu iawndal dadffurfiad cryfaf.

Mae'r fformwlâu cyfrifo stiffrwydd deilliedig ar gyfer y pedwar colfach hyblyg cyfansawdd yn cael eu gwirio i fod yn gywir. Mae priodweddau stiffrwydd y pedwar colfach yn cael eu cymharu a'u dadansoddi, a gwelir bod gan y cymal siâp T hyblyg sy'n cynnwys colfach cyfansawdd trawst syth eliptig y capasiti cynnig gorau a'r sensitifrwydd llwyth. Mae'r astudiaeth hon yn darparu mewnwelediadau gwerthfawr ar gyfer dylunio a chymhwyso colfachau hyblyg cyfansawdd mewn amrywiol feysydd.