تجزیه و تحلیل خستگی از پرتو مستقیم گرد و انعطاف پذیر HINGE_HINGE DINDUDING_TALLSEN

چکیده: عملکرد خستگی لولا های انعطاف پذیر ، به ویژه آنهایی که اشکال خاص دارند ، به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته است. این تحقیق با هدف تجزیه و تحلیل عملکرد خستگی لولهای انعطاف پذیر کامپوزیت ، که قدرت بهبود یافته ، دقت موقعیت یابی و مقاومت در برابر خستگی را در مقایسه با لولا های انعطاف پذیر معمولی ارائه می دهند. آزمایش های شبیه سازی عناصر محدود برای محاسبه عمر خستگی لولاهای انعطاف پذیر پرتوی مستقیم گرد و بینش ارزشمندی برای طراحی مهندسی لولا های انعطاف پذیر جدید انجام شد.

لولاهای انعطاف پذیر نقش مهمی در مکانیسم های سازگار دارند ، اما اغلب از محدودیت هایی مانند فضای حرکتی محدود ، قدرت ضعیف و دامنه کاربرد باریک رنج می برند. لولاهای انعطاف پذیر کامپوزیت راه حلی برای این مشکلات ، نشان دادن ترخیص کالا از گمرک ، افزایش دقت موقعیت یابی و افزایش عملکرد خستگی ارائه می دهند. در سالهای اخیر ، فناوری شبیه سازی رایانه ، به ویژه تجزیه و تحلیل عناصر محدود ، در توسعه محصول به طور فزاینده ای محبوب شده است. این مطالعه به استفاده از فناوری شبیه سازی خستگی عنصر محدود برای تجزیه و تحلیل توزیع زندگی خستگی لولاهای انعطاف پذیر کامپوزیت می پردازد و امکان شناسایی زودرس نقاط ضعف در مرحله طراحی را فراهم می آورد.

روش و فرآیند تجزیه و تحلیل خستگی:

تجزیه و تحلیل خستگی به ارزیابی آسیب مواد و عدم موفقیت در بارگذاری چرخه ای اشاره دارد. دو شکل متداول از آسیب خستگی شامل خستگی چرخه کم و خستگی چرخه بالا است. روش تجزیه و تحلیل خستگی به کار رفته به نوع آسیب خستگی بستگی دارد. روشهای سنتی مانند استرس اسمی ، فشار استرس موضعی ، استحکام میدان استرس و روشهای انرژی به طور گسترده ای در طراحی مهندسی مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال ، فناوری شبیه سازی خستگی عنصر محدود ، چندین مزیت نسبت به روشهای سنتی ، از جمله تعیین توزیع زندگی خستگی بر روی سطوح بخشی ، جلوگیری از طرح های بد و شناسایی زودهنگام موقعیت های ضعیف در مرحله طراحی اولیه ارائه می دهد.

روش شناسی:

برای تجزیه و تحلیل عملکرد خستگی لولا های انعطاف پذیر پرتو مستقیم ، یک مدل ریاضی با استفاده از نرم افزار تجزیه و تحلیل عناصر محدود (ANSYS) ایجاد شد. این مدل پارامترهای هندسی مانند عرض ، ارتفاع ، ضخامت ، شعاع و طول قسمت پرتو مستقیم را در نظر گرفت. شبیه سازی عناصر محدود برای تعیین خم شدن توزیع استرس طبیعی از لولای انعطاف پذیر در بارهای مختلف انجام شد. نتایج استرس نشان داد که حداکثر استرس در محل اتصال دو شکل شکاف قرار داشت.

تجزیه و تحلیل خستگی لولا پرتوی مستقیم گرد:

تجزیه و تحلیل خستگی از لولاهای انعطاف پذیر پرتوی مستقیم گرد شامل واردات توزیع استرس به دست آمده از تجزیه و تحلیل عناصر محدود به یک سیستم تجزیه و تحلیل خستگی است. منحنی مناسب S-N از مواد انتخاب شد و طیف بار وارد شد. تجزیه و تحلیل خستگی بینشی در مورد زندگی خستگی موقعیت ضعیف لولا انعطاف پذیر ارائه می دهد. تجزیه و تحلیل حداکثر گره استرس را در نظر گرفت و عمر خستگی تقریباً 617.580 چرخه را نشان داد. به عنوان خستگی چرخه بالا طبقه بندی شد.

از طریق آزمایش های شبیه سازی عنصر محدود ، این تحقیق با موفقیت عملکرد خستگی لولا های انعطاف پذیر پرتو مستقیم را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. نتایج نشان داد که لولا انعطاف پذیر کامپوزیت ، از جمله انواع پرتوهای مستقیم گرد ، در مقایسه با لولا های انعطاف پذیر سنتی ، قدرت خستگی بهتری را نشان می دهد. با این حال ، تحقیقات بیشتری برای کشف سایر لولا های انعطاف پذیر خمیده مانند Hyperbola ، Ellipse و Parabola لازم است. این یافته ها به درک رفتار خستگی در لولا انعطاف پذیر کامپوزیت کمک می کند و مبنای نظری برای بهبود طراحی مهندسی فراهم می کند.