Dull elfen gyfyngedig Dylunio a dadansoddiad perfformiad o Hinge_hinge hyblyg ongl fawr newydd

Haniaethol: Mae datblygu colfachau hyblyg gydag anffurfiad mawr, straen bach, a drifft canol bach bob amser wedi bod yn broblem heriol ym maes ymchwil colfach hyblyg. Mae'r papur hwn yn cyflwyno dyluniad newydd o golfach hyblyg gyda strwythur siâp V, theori arosodiad, a dull cynllun cymesur, wedi'i ysbrydoli gan golfach hyblyg tramor benodol. Cynhaliwyd astudiaeth gysyniadol i ddylunio'r colfach hyblyg hon, sefydlu model mathemategol, a dadansoddi ei berfformiad. Dangosodd dadansoddiad dull elfen gyfyngedig fod y dull dylunio wedi cynyddu hyblygrwydd y colfach trwy ymestyn yr adran, lleihau ei drifft canol a'i straen uchaf, gan arwain at ongl cylchdro uchaf o oddeutu 16 °, drifft canol uchaf o 3.557 μm, ac uchafswm straen o 499.8 MPa, sy'n cwrdd â'r gofynion dylunio cychwynnol. Mae'r canlyniadau hyn yn cadarnhau gwerth ymarferol y colfach.

Ar hyn o bryd, mae synwyryddion anghysbell optegol gofod yn mabwysiadu'r dull splicing syfrdanol TDICCD yn bennaf i gyflawni araeau llinell hir. Fodd bynnag, nid oes iawndal cynnig delwedd ar y dull hwn, gan arwain at ostyngiad sylweddol mewn datrys delwedd. Felly, mae angen iawndal cynnig delwedd. Iawndal cynnig delwedd fecanyddol ac iawndal electronig yw'r ddau ddull cyffredin. Mae'r papur hwn yn canolbwyntio ar reolaeth amser real ar gylchdro dyfais TDICCD i sicrhau iawndal cynnig delwedd. Ni all mecanweithiau cylchdroi cyffredin fodloni'r gofynion manwl yn y gofod, gan olygu bod angen datblygu colfachau hyblyg heb unrhyw fwlch, dim ffrithiant, dim iro, a datrysiad uchel. Mae'r colfach a ddatblygwyd yn y papur hwn yn seiliedig ar ddyluniad camera penodol, sy'n gofyn am ongl gylchdroi o 6-8 °, drifft canol nad yw'n fwy na 10 μm, a dimensiynau o fewn 40mm × 60mm.

Dyluniad colfach hyblyg:

Cyflwynir sawl dyluniad colfach hyblyg nodweddiadol, gan gynnwys y colfach hyblyg farwol, colfach hyblyg tiwb hollt, a cholfach hyblyg fflach rhydd. Er bod y colfachau hyn yn arddangos hyblygrwydd da ac ystod fawr o onglau cylchdroi, maent yn dioddef o ddrifft canol sylweddol pan fyddant yn destun grymoedd allanol. Nodwedd gyffredin y colfachau hyn yw'r defnydd o gyrs lluosog ar gyfer dadffurfiad, gan gyflawni dadffurfiad dwys trwy hyblygrwydd dosbarthedig. Fodd bynnag, mae'n anodd sicrhau sefydlogrwydd strwythurol cyfluniadau aml-Reed yn yr amgylchedd gofod. Felly, pwysleisir yr angen i ymchwil bellach gymhwyso'r cydrannau hyn i'r gofod. Er mwyn mynd i'r afael â'r materion hyn, cynigir dyluniad colfach hyblyg glöyn byw newydd, gan ymgorffori dyluniad siâp V a strwythur cymesur, wedi'i ysbrydoli gan y colfach hyblyg math olwyn.

Dadansoddiad o golfach hyblyg glöyn byw:

Dadansoddir model geometrig colfach hyblyg glöyn byw gan ddefnyddio'r dull elfen gyfyngedig. Mae'r colfach yn cynnwys colfachau rhyng-gysylltiedig â dyluniad siâp V, gan alluogi hyd cynyddol yr uned hyblyg heb gyfaddawdu ar ei drwch. Mae'r dadansoddiad yn dangos bod y dyluniad i bob pwrpas yn lleihau straen trwy ddosbarthu'r grym ar draws pedair rhan a gweithredu gwrthbwyso fector i leihau drifft y ganolfan. Y straen uchaf yw oddeutu 499.8 MPa, o fewn ystod straen a ganiateir y deunydd a ddewiswyd. Mae'r colfach yn cyflawni ongl gylchdroi o 8 ° a drifft canol o 3.557 μm, gan fodloni'r gofynion dylunio. Ymchwilir hefyd i'r berthynas rhwng y radiws a drifft canol, gyda radiws 17mm yn cael ei ystyried yn optimaidd ar gyfer dyluniad y colfach. Yn ogystal, mae'r dadansoddiad yn datgelu perthynas linellol rhwng grym a dadleoli, gan alluogi rheolaeth fanwl gywir ar ongl y cylchdro.

I gloi, mae math newydd o golfach hyblyg ongl fawr wedi'i ddylunio gan ddefnyddio'r dull elfen gyfyngedig, a dadansoddir ei berfformiad. Mae'r dyluniad siâp V arfaethedig, theori arosodiad, a chynllun cymesur yn arwain at fwy o hyblygrwydd, llai o ddrifft canol, a straen. Mae'r colfach yn cyflawni ongl cylchdro uchaf o 16 °, drifft canol uchaf o 3.557 μm, ac uchafswm straen o 499.8 MPa, sy'n cwrdd â'r gofynion dylunio. Mae'r dadansoddiad o'r berthynas dadleoli grym yn cadarnhau ymhellach hydwythedd llinellol rhagorol y colfach. At ei gilydd, mae'r colfach ddatblygedig yn arddangos gwerth ymarferol a gellir ei chymhwyso mewn amrywiol senarios, megis seremonïau agoriadol, arddangosfeydd busnes, a hyrwyddiadau cynnyrch.