Taivutus, vetolujuus ja puristusjäykkyysanalyysi ja neljän komposiittijoustavan saranan levitys1

Yhteenveto: Materiaalimekaniikan ja laskennan asiaankuuluvan tiedon perusteella johdetaan neljän komposiittijoustavan saranan taivutusjäykkyyden, jännityksen ja puristusjäykkyyden laskentakaavat. Esimerkiksi pyöristetyn suoran säteen joustavan saranan ottaminen johdettu jäykkyyslaskentakaava varmistetaan äärellisen elementin menetelmällä. Neljän komposiittijoustavan saranan jäykkyysominaisuuksia verrataan ja analysoidaan. Tulokset osoittavat, että elliptisen suoran säteen komposiitti -saranassa on pienin taivutus ja vetolujuusjäykkyys. Joustavassa T-muotoisessa nivelrakenteessa joustavalla t-muotoisella nivelillä, jotka koostuvat elliptisestä suoran säteen komposiittisaranasta, on voimakkain muodonmuutoskompensaatiokyky.

Joustavia saranoita käytetään laajasti sovelluksissa, jotka vaativat pienen kulman siirtymistä ja tarkkaan kiertoa, mikä eliminoi lentomatkan ja mekaanisen kitkan. Rakennetyypin perusteella joustavat saranat voidaan luokitella erityyppisiin. Jäykkyys on tärkeä suorituskykyindikaattori joustaville saranoille, mikä heijastaa niiden kykyä vastustaa ulkoisia kuormia ja niiden joustavuutta. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on saada jäykkyyslaskentakaavat neljälle komposiittijoustavalle saranoille ja verrata niiden jäykkyysominaisuuksia.

1. Jäykkyyden laskentakaavan perustaminen:

1.1 Laskentakaavat pyöristetyn suoran säteen ja elliptisten suoran säteen komposiitti -saranojen taivutusjäykkyyden vuoksi johdetaan materiaalimekaniikan ja laskennan perusteella.

1.2 Jäykkyyden laskentakaavat parabolisille ja hyperbolisille suoran säteen komposiitti -saranoille johdetaan Karlin toisella lauseella.

2. Jäykkyyden laskentakaavan todentaminen:

Pyöristetyn suoran säteen joustavan saranan johdettu jäykkyyslaskentakaava varmistetaan äärellisen elementin menetelmällä. Lasketut taivutus- ja vetolujuuden/puristusjäykkyysarvot verrataan analyyttisiin liuoksiin kaavan tarkkuuden määrittämiseksi.

3. Neljän komposiittijoustavan saranan jäykkyyden analyysi:

Neljän komposiittijoustavan saranan jäykkyysominaisuuksia verrataan ja analysoidaan. Johdettujen jäykkyyslaskentakaavojen perusteella lasketaan ja verrataan kunkin saranan taivutus- ja vetolujuuden arvot.

4. Sovellusesimerkit:

Neljä komposiittijoustavaa saranaa levitetään joustavaan T-muotoiseen nivelrakenteeseen. Kunkin joustavan T-muotoisen liiton jäykkyysominaisuudet analysoidaan äärellisen elementin menetelmällä. Tulokset osoittavat, että elliptisestä suoran säteen komposiittisaranasta koostuvalla joustavalla T-muotoisella nivelellä on voimakkain muodonmuutoskompensaatio.

Neljän komposiittijoustavan saranan johdetut jäykkyyslaskentakaavat varmennetaan tarkkaan. Neljän saranan jäykkyysominaisuuksia verrataan ja analysoidaan, ja elliptisestä suoran säteen komposiittisaranasta koostuneen joustavan T-muotoisen nivelen havaitaan olevan paras liike- ja kuormitusherkkyys. Tämä tutkimus tarjoaa arvokkaita näkemyksiä komposiittijoustavien saranojen suunnittelusta ja levittämisestä eri aloilla.