Painde-, tõmbe- ja survejäikuse analüüs ning nelja komposiit painduva liigendi kasutamine1

Kokkuvõte: Materiaalsete mehaanika ja kalkulatsiooni asjakohaste teadmiste põhjal tuletatakse nelja komposiit painduva hinge painde jäikuse, pinge ja survejäikuse arvutusvalemid. Võttes näitena ümardatud sirge tala painduva hinge, kontrollitakse tuletatud jäikuse arvutusvalemit lõplike elementide meetodi abil. Võrreldakse ja analüüsitakse nelja komposiit paindliku hinge jäikuseomadusi. Tulemused näitavad, et elliptilisel sirgel tala komposiitkeel on väikseim painde- ja tõmbejäikus. Painduvas T-kujulises liigeses on elliptilisest sirgest komposiitvööndist koosneva painduva t-kujulise liigendiga kõige tugevam deformatsiooni kompenseerimise võime.

Paindlikke hingekesi kasutatakse laialdaselt rakendustes, mis nõuavad väikest nurga nihkumist ja ülitäpset pöörlemist, välistades lennureisi ja mehaanilise hõõrdumise. Struktuuri tüübi põhjal saab paindlikke hingesid liigitada eri tüüpidesse. Jäikus on paindlike hingede oluline jõudlusnäitaja, peegeldades nende võimet seista vastu väliste koormuste ja paindlikkuse vastu. Selle uuringu eesmärk on tuletada jäikuse arvutamise valemid nelja komposiit painduva hinge ja nende jäikuse omaduste võrdlemiseks.

1. Jäikuse arvutamise valem kehtestamine:

1.1 Ümardatud sirge tala ja elliptiliste sirgete tala komposiithingede painutamise arvutusvalemid on tuletatud materjalimehaanika ja arvutuse põhjal.

1.2 Paraboolsete ja hüperboolsete sirgete talade komposiithingede jäikuse arvutamise valemid saadakse Karli teise teoreemi abil.

2. Jäikuse arvutamise valemi kontrollimine:

Ümardatud sirge tala paindliku liigendi tuletatud jäikuse arvutamise valem kontrollitakse lõpliku elemendi meetodi abil. Valemi täpsuse määramiseks võrreldakse arvutatud painde- ja tõmbe-/survejäikuse väärtusi analüütiliste lahendustega.

3. Nelja komposiit painduva hinge jäikuse analüüs:

Võrreldakse ja analüüsitakse nelja komposiit paindliku hinge jäikuseomadusi. Tuletatud jäikuse arvutusvalemite põhjal arvutatakse ja võrreldakse iga liigendi painde- ja tõmbejäikuse väärtusi.

4. Rakenduse näited:

Neli komposiit painduvat hinge kantakse painduvale T-kujulisele liigesekonstruktsioonile. Iga painduva T-kujulise liigendi jäikuseomadusi analüüsitakse lõplike elementide meetodi abil. Tulemused näitavad, et elliptilisest sirgest tala komposiitkeest koosneval painduval T-kujulisel liigesel on tugevaim deformatsiooni kompenseerimise võime.

Nelja komposiit paindliku hinge tuletatud jäikuse arvutusvalemid on täpsed. Nelja hinge jäikuseomadusi võrreldakse ja analüüsitakse ning leitakse, et elliptilisest sirgest tala komposiitvärvist koosneval painduval t-kujulisel liigesel on parim liikumisvõimsus ja koormustundlikkus. See uuring annab väärtuslikku teavet erinevates valdkondades painduvate hingede koostamise ja rakendamise kohta.