Ανάλυση κόπωσης στρογγυλεμένης ευθείας δέσμης εύκαμπτου αρθρώματος_hinge knowledge_tallsen

Περίληψη: Η απόδοση κόπωσης των ευέλικτων μεντεσέδων, ειδικά εκείνων με ειδικά σχήματα εγκοπών, δεν έχει μελετηθεί εκτενώς. Αυτή η έρευνα στοχεύει στην ανάλυση της απόδοσης κόπωσης των σύνθετων ευέλικτων μεντεσέδων, οι οποίες προσφέρουν βελτιωμένη αντοχή, ακρίβεια τοποθέτησης και αντίσταση κόπωσης σε σύγκριση με τους τυπικούς ευέλικτους μεντεσέδες. Διεξήχθησαν πειράματα προσομοίωσης πεπερασμένων στοιχείων για τον υπολογισμό της διάρκειας ζωής των στρογγυλεμένων ευέλικτων μεντεσέδων, παρέχοντας πολύτιμες γνώσεις για τον σχεδιασμό της μηχανικής των νέων ευέλικτων μεντεσέδων.

Οι ευέλικτοι μεντεσέδες διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στους συμβατές μηχανισμούς, αλλά συχνά υποφέρουν από περιορισμούς όπως ο περιορισμένος χώρος κίνησης, η αδύναμη δύναμη και το στενό πεδίο εφαρμογής. Οι σύνθετοι ευέλικτοι μεντεσέδες προσφέρουν μια λύση σε αυτά τα προβλήματα, παρουσιάζοντας μειωμένη κάθαρση, αυξημένη ακρίβεια τοποθέτησης και βελτιωμένη απόδοση κόπωσης. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία προσομοίωσης υπολογιστών, ιδιαίτερα η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, έχει γίνει όλο και πιο δημοφιλής στην ανάπτυξη προϊόντων. Η μελέτη αυτή επικεντρώνεται στη χρήση της τεχνολογίας προσομοίωσης κόπωσης πεπερασμένων στοιχείων για την ανάλυση της κατανομής της ζωής των σύνθετων ευέλικτων μεντεσέδων, επιτρέποντας την έγκαιρη ταυτοποίηση ασθενών σημείων στη φάση σχεδιασμού.

Μέθοδος και διαδικασία ανάλυσης κόπωσης κόπωσης:

Η ανάλυση κόπωσης αναφέρεται στην αξιολόγηση της βλάβης και της αποτυχίας του υλικού υπό κυκλική φόρτιση. Δύο συνήθως παρατηρούμενες μορφές βλάβης κόπωσης περιλαμβάνουν κόπωση χαμηλού κύκλου και κόπωση υψηλού κύκλου. Η μέθοδος ανάλυσης κόπωσης που χρησιμοποιείται εξαρτάται από τον τύπο βλάβης της κόπωσης. Παραδοσιακές μέθοδοι όπως ονομαστικό άγχος, τοπική καταπόνηση στρες, δύναμη πεδίου στρες και ενεργειακές μέθοδοι έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στον σχεδιασμό της μηχανικής. Ωστόσο, η τεχνολογία προσομοίωσης κόπωσης πεπερασμένων στοιχείων προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών μεθόδων, συμπεριλαμβανομένου του προσδιορισμού της κατανομής της ζωής κόπωσης στις επιφάνειες των μερών, της αποφυγής κακών σχεδίων και της πρώιμης αναγνώρισης των ασθενών θέσεων στο αρχικό στάδιο του σχεδιασμού.

Μεθοδολογία:

Για να αναλυθεί η απόδοση κόπωσης των στρογγυλεμένων ευέλικτων μεντεσέδων με ευέλικτη δέσμη, δημιουργήθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο χρησιμοποιώντας λογισμικό ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων (ANSYS). Το μοντέλο εξέτασε τις γεωμετρικές παράμετροι, όπως το πλάτος, το ύψος, το πάχος, η ακτίνα και το μήκος του τμήματος ευθείας δέσμης. Διεξήχθησαν προσομοιώσεις πεπερασμένων στοιχείων για τον προσδιορισμό της κανονικής κατανομής τάσης κάμψης του εύκαμπτου μεντεσέ κάτω από διαφορετικά φορτία. Τα αποτελέσματα του στρες έδειξαν ότι η μέγιστη τάση εντοπίστηκε στη διασταύρωση των δύο σχημάτων εγκοπής.

Ανάλυση κόπωσης στρογγυλεμένων ευέλικτων μεντεσέδων:

Η ανάλυση κόπωσης των στρογγυλεμένων ευέλικτων μεντεσέδων δέσμης περιλάμβανε την εισαγωγή της κατανομής τάσης που προέκυψε από την ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων σε ένα σύστημα ανάλυσης κόπωσης. Η κατάλληλη καμπύλη S-N του υλικού επιλέχθηκε και εισήχθη το φάσμα φορτίου. Η ανάλυση κόπωσης παρείχε πληροφορίες για τη διάρκεια ζωής της κόπωσης της αδύναμης θέσης του εύκαμπτου μεντεσέ. Η ανάλυση εξέτασε τον μέγιστο κόμβο τάσης και αποκάλυψε μια διάρκεια ζωής κόπωσης περίπου 617.580 κύκλων. Κατηγοριοποιήθηκε ως κόπωση υψηλού κύκλου.

Μέσα από πειράματα προσομοίωσης πεπερασμένων στοιχείων, η έρευνα αυτή ανέλυσε με επιτυχία την απόδοση κόπωσης στρογγυλεμένων ευέλικτων μεντεσέδων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι σύνθετοι ευέλικτοι μεντεσέδες, συμπεριλαμβανομένων των στρογγυλεμένων τύπων ακτίνων, κατέδειξαν καλύτερη αντοχή κόπωσης σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς ευέλικτους μεντεσέδες. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να διερευνηθεί άλλοι καμπύλες ευέλικτες μεντεσέδες, όπως η υπερβολή, η ελλειπτική και η παραβολή. Τα ευρήματα συμβάλλουν στην κατανόηση της συμπεριφοράς κόπωσης σε σύνθετους ευέλικτους μεντεσέδες και παρέχουν μια θεωρητική βάση για τη βελτίωση του σχεδιασμού της μηχανικής.