Ermüdungsanalyse von abgerundeten geraden Strahl flexiblen Hinge_hinge Knowledge_Tallsen

Zusammenfassung: Die Ermüdungsleistung flexibler Scharniere, insbesondere solche mit besonderen Kerben, wurde nicht umfassend untersucht. Diese Forschung zielt darauf ab, die Ermüdungsleistung von zusammengesetzten flexiblen Scharnieren zu analysieren, die im Vergleich zu typischen flexiblen Scharnieren eine verbesserte Festigkeit, Positionierungsgenauigkeit und Ermüdungsresistenz bieten. Es wurden Finite -Elemente -Simulationsexperimente durchgeführt, um die Ermüdungslebensdauer von flexiblen Scharnieren gerundeter Strahlen zu berechnen und wertvolle Erkenntnisse für das technische Design neuer flexibler Scharniere zu liefern.

Flexible Scharniere spielen eine entscheidende Rolle bei konformen Mechanismen, leiden jedoch häufig unter Einschränkungen wie begrenzter Bewegungsraum, schwacher Festigkeit und enger Anwendungsbereich. Verbundflexible Scharniere bieten eine Lösung für diese Probleme, die eine verringerte Clearance, eine erhöhte Positionierungsgenauigkeit und eine verbesserte Ermüdungsleistung aufweisen. In den letzten Jahren wurde die Computersimulationstechnologie, insbesondere die Finite -Elemente -Analyse, in der Produktentwicklung immer beliebter. Diese Studie konzentriert sich auf die Verwendung von Finite -Elemente -Ermüdungssimulationstechnologien zur Analyse der Verteilung der Ermüdungslebensdauer von zusammengesetzten flexiblen Scharnieren und ermöglicht eine frühzeitige Identifizierung von Schwachstellen in der Entwurfsphase.

Ermüdungsanalysemethode und -prozess:

Die Ermüdungsanalyse bezieht sich auf die Bewertung der Materialschäden und des Versagens unter zyklischer Belastung. Zwei allgemein beobachtete Formen von Ermüdungsschäden sind Ermüdung mit niedrigem Zyklus und hohe Zyklusermüdung. Die verwendete Ermüdungsanalysemethode hängt von der Art der Ermüdungsschädigung ab. Traditionelle Methoden wie nominaler Stress, lokaler Stressdehnungsdehnungsstärke, Stressfeldstärke und Energiemethoden wurden häufig im technischen Design eingesetzt. Die Finite -Elemente -Müdigkeitsimulationstechnologie bietet jedoch mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden, einschließlich der Bestimmung der Verteilung der Ermüdungslebensdauer auf Teiloberflächen, der Vermeidung von schlechten Designs und einer frühzeitigen Identifizierung schwacher Positionen in der anfänglichen Entwurfsphase.

Methodik:

Zur Analyse der Ermüdungsleistung von flexiblen Scharnieren mit gerundem Strahl wurde ein mathematisches Modell mithilfe der Finite -Elemente -Analyse -Software (ANSYS) eingerichtet. Das Modell berücksichtigte geometrische Parameter wie Breite, Höhe, Dicke, Radius und Länge des geraden Strahlenteils. Finite -Elemente -Simulationen wurden durchgeführt, um die Biege normale Spannungsverteilung des flexiblen Scharners unter verschiedenen Lasten zu bestimmen. Die Spannungsergebnisse zeigten, dass sich die maximale Spannung an der Kreuzung der beiden Kerbenformen befand.

Ermüdungsanalyse von flexiblen Scharnieren mit gerundem geraden Strahl:

Die Ermüdungsanalyse von flexiblen, flexiblen Scharnieren gerundeter gerader Strahlhäfen umfasste die importierte Spannungsverteilung, die aus der Finite -Elemente -Analyse in ein Ermüdungsanalyse -System erhalten wurde. Die entsprechende S-N-Kurve des Materials wurde ausgewählt und das Lastspektrum eingegeben. Die Ermüdungsanalyse lieferte Einblicke in die Ermüdungslebensdauer der schwachen Position des flexiblen Scharniers. Die Analyse berücksichtigte den maximalen Spannungsknoten und zeigte eine Ermüdungslebensdauer von ungefähr 617.580 Zyklen. Es wurde als Ermüdung mit hoher Zyklus eingestuft.

Durch Finite -Elemente -Simulationsexperimente analysierte diese Forschung erfolgreich die Ermüdungsleistung von flexiblen Scharnieren mit gerundem Strahl. Die Ergebnisse zeigten, dass zusammengesetzte flexible Scharniere, einschließlich abgerundeter gerader Strahltypen, eine bessere Ermüdungsfestigkeit im Vergleich zu herkömmlichen flexiblen Scharnieren zeigten. Weitere Untersuchungen sind jedoch erforderlich, um andere gekrümmte flexible Scharniere wie Hyperbola, Ellipse und Parabola zu untersuchen. Die Ergebnisse tragen zum Verständnis des Ermüdungsverhaltens in zusammengesetzten flexiblen Scharnieren bei und bilden eine theoretische Grundlage für die Verbesserung des Konstruktionsdesigns.