Analyse de la fatigue de la poutre droite arrondi Hinge_hinge Knowledge_Tallsen

Résumé: Les performances de fatigue des charnières flexibles, en particulier celles qui ont des formes d'encoche spéciales, n'ont pas été largement étudiées. Cette recherche vise à analyser les performances de fatigue des charnières flexibles composites, qui offrent une résistance améliorée, une précision de positionnement et une résistance à la fatigue par rapport aux charnières flexibles typiques. Des expériences de simulation par éléments finis ont été menées pour calculer la durée de vie de la fatigue des charnières flexibles à faisceau droit arrondi, fournissant des informations précieuses pour la conception technique de nouvelles charnières flexibles.

Les charnières flexibles jouent un rôle crucial dans les mécanismes conformes, mais ils souffrent souvent de limitations telles que l'espace de mouvement limité, la faible force et la portée étroite de l'application. Les charnières flexibles composites offrent une solution à ces problèmes, présentant une clairance réduite, une précision de positionnement accrue et des performances de fatigue améliorées. Ces dernières années, la technologie de simulation informatique, en particulier l'analyse des éléments finis, est devenue de plus en plus populaire dans le développement de produits. Cette étude se concentre sur l'utilisation de la technologie de simulation de fatigue par éléments finis pour analyser la distribution de la vie en fatigue des charnières flexibles composites, permettant une identification précoce des points faibles dans la phase de conception.

Méthode et processus d'analyse de la fatigue:

L'analyse de la fatigue fait référence à l'évaluation des dommages et de la défaillance des matériaux sous charge cyclique. Deux formes couramment observées de dommages à la fatigue comprennent une faible fatigue du cycle et une fatigue élevée du cycle. La méthode d'analyse de la fatigue utilisée dépend du type de dommages à la fatigue. Des méthodes traditionnelles telles que le stress nominal, la déformation locale de contrainte, la résistance au champ de contrainte et les méthodes d'énergie ont été largement utilisées dans la conception d'ingénierie. Cependant, la technologie de simulation de fatigue par éléments finis offre plusieurs avantages par rapport aux méthodes traditionnelles, notamment la détermination de la distribution de la vie de la fatigue sur des surfaces partielles, l'évitement des mauvaises conceptions et l'identification précoce de positions faibles au stade de conception initial.

Méthodologie:

Pour analyser les performances de fatigue des charnières flexibles à faisceau droit arrondi, un modèle mathématique a été établi en utilisant un logiciel d'analyse par éléments finis (ANSYS). Le modèle a considéré les paramètres géométriques, tels que la largeur, la hauteur, l'épaisseur, le rayon et la longueur de la partie du faisceau droit. Des simulations par éléments finis ont été effectuées pour déterminer la distribution de contrainte normale de flexion de la charnière flexible sous différentes charges. Les résultats de la contrainte ont montré que la contrainte maximale était située à la jonction des deux formes d'encoche.

Analyse de la fatigue des charnières flexibles du faisceau droit arrondi:

L'analyse de fatigue des charnières flexibles du faisceau droit arrondies impliquait l'importation de la distribution de contrainte obtenue à partir de l'analyse par éléments finis dans un système d'analyse de fatigue. La courbe S-N appropriée du matériau a été sélectionnée et le spectre de charge a été entré. L'analyse de la fatigue a donné des informations sur la durée de vie de la fatigue de la position faible de la charnière flexible. L'analyse a considéré le nœud de contrainte maximum et a révélé une durée de vie de fatigue d'environ 617 580 cycles. Il a été classé comme une fatigue du cycle élevé.

Grâce à des expériences de simulation par éléments finis, cette recherche a analysé avec succès les performances de fatigue des charnières flexibles à faisceau droit arrondi. Les résultats ont indiqué que les charnières flexibles composites, y compris les types de faisceaux droits arrondis, ont démontré une meilleure résistance à la fatigue par rapport aux charnières flexibles traditionnelles. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer d'autres charnières flexibles incurvées, telles que l'hyperbole, l'ellipse et la parabole. Les résultats contribuent à la compréhension du comportement de fatigue dans les charnières flexibles composites et fournissent une base théorique pour l'amélioration de la conception d'ingénierie.