Ingurune malguen eta gorputz mekanismo malguak diseinatu optimizatzeko oinarri teorikoei buruzko ikerketa

Hedatu

Bisarka malguek arreta handia lortu dute zehaztasun gailuetan, higidura edo energia deformazio elastikoen bidez transmititzeko gaitasuna dela eta, osagai zurrunak ordez. Mugimendu tradizionalaren bisagrekin alderatuta, bisagra malguek abantailak eskaintzen dituzte, hala nola higidura handiko bereizmena, marruskadura, lubrifikaziorik eta fabrikazio prozesu soil bat. Zehaztasun handiko hainbat gailutan oso erabiliak izan dira, baita Proiekzioa Litografia objektiboak, siliziozko wafer lanak, silikonazko lanak, mikroskopio elektronikoak, espazio optikoko sentsoreak, eta zehaztasun eta zehaztasun ultra eta zehaztasunez prozesatzeko prozesamendua. Onartutako mekanismoen funtsezko parametroak, bisagra malguak bezala, zuzenean eragina duten ezaugarri dinamikoetan eta amaieraren zehaztasunak. Hori dela eta, ikerketa malguen malgutasuna ulertzeko ikerketa zabala egin da. Artikulu honek habe zuzeneko malgutasun matrizioa aztertu nahi du, bere parametroak aztertu eta bere diseinu eta optimizaziorako oinarri teorikoak eskaintzen ditu.

Malgutasun-matrizea borobil zuzen biribildua:

Flexure Biribildutako habe zuzenak habe-xafla zuzen batek osatzen du, estresaren kontzentrazioa ekiditeko txoko biribilduekin. Parametro geometriko nagusiak bisagra altuera (h), bisagra luzera (l), bisagra lodiera (T), eta bisagra betetako erradioa (r) dira. Bisagraren deformazioa aztertzea, Cantilever habe teorian oinarritutako kalkulu metodo analitikoa eratorria da. Metodo honek begizta analitikoko eredu analitikoa ezartzen du bisagra malgutasunaren malgutasun matrizearentzako. Gainera, malgutasun matrizearen kalkulu-formula sinplifikatua ematen da Hinge Corner-en erradioaren lodiera (R / T) erlazioa ematen denean.

Elementu finituen egiaztapena:

Eratorritako formula analitikoa balioztatzeko, Flexure Bisage biribildutako habe zuzenaren eredu finitua Ugnx Nastran Software erabiliz ezartzen da. Elementu finituen ereduaren simulazioak malgutasun matrize parametroen balio analitikoekin alderatzen dira. Bien arteko errore erlatiboa bisagrak egiturazko parametroetan aldakuntza desberdinetarako aztertzen da, esaterako, lodiera (l / t) lodiera (R / T) lodiera (r / t) erlazioa.

Arakio:

Analisiak erakusten du 4 baino handiagoa edo berdina den l / t ratioentzat, malgutasun matrizearen balio analitikoen eta simulatuen arteko errore erlatiboa% 5,5 barruan dagoela. Hala ere, 4 baino gutxiagoko l / t ratioentzat, errore erlatiboa nahiko handia da kantilaria izpiak habe lerdena sinplifikatzeko ezintasuna dela eta. Horrek adierazten du itxiko begiztaren eredu analitikoa egokiagoa dela L / T kasu handientzat.

R / T ratioari dagokionez, azterketak agerian uzten du 0,1 ≤ r / t ≤ 0,5 denean, balio analitikoen eta simulatuen arteko errore erlatiboa% 9ren barruan kontrolatu daitekeela. Gainera, 0,2 ≤ r / t ≤ 0,3 denean, errore erlatiboa% 6,5en barruan kontrolatu daiteke. Aurkikuntza horiek malgutasun matrizearentzako begizta analitikoaren eredu analitikoaren zehaztasuna eta aplikagarritasuna erakusten dute.

Itxura honetan garatutako begizta analitikoaren eredu analitikoak oinarri teorikoa eskaintzen du flexio-buelta biribildutako habe zuzenen diseinua eta optimizaziorako. Analisiak frogatu zuen ereduak malgutasun matrize parametroak zehatz-mehatz aurreikusi ditzakeela, bisagra luzera, lodiera eta izkina erradioan aldaketak kontuan hartuta. Aurkikuntza horiek betetzen dituzten mekanismoen eta haien aplikazioen aurrerapenean lagunduko dute zehaztasun gailuetan.