Flexibiliteitsberekkening en prestaasjesanalyse fan in nije sinnige rjochte rjochte-sirkel-ellips-hybri

Abstrakt:

Fleksibele hingen hawwe wichtige populariteit krigen op it mêd fan Micro-ElectromeCanicalSystemen (Mems). Dit papier yntroduseart in nije soarten fleksibele hinge, nammentlik de iensidich rjochte rjochte rjochte-ellips-ellips-hybride fleksibele hinge. Leveraging Karl's Twadde Toorem, in berekkeningfoarm foar de fleksibiliteit fan sirkulêre en elliptyske hybride fleksibele hingjen wurdt foarsteld. De ôflaat formule wurdt validearre fia finalomedyse en ferlykjende analyse. De ynfloed fan elke struktureel parameter fan 'e iensidich hybride fleksibele hinge op syn fleksibiliteit is analysearre. Fierder wurdt in fergeliking makke mei de dûbele solde rjochte-ellipse-ellips-flexible Hinge om de superieure rotaasje fan 'e unilateraal ûntwerp te demonstrearjen. It foarstel fan iensidich hybride fleksibele hinget presinteart in nije avenue foar technyske applikaasjes dy't kompakte struktueren fereaskje en grutte ferdwyningen.

De komst fan Micro-ElectromeCanicalical Technology, Aerospace-engineering, en biologyske engineering hat de beheiningen fan tradisjonele rigide meganismen markearre yn 'e easken fan it gebrûk fan gebrûk. Fleksibele meganismen oanbiede ferskate foardielen lykas lytse grutte, ôfwêzigens fan meganyske friksje, gjin gatten, en hege bewegingsproeflikens. Dit hat laat ta har wiidweidich gebrûk yn ferskate dissiplines, ynklusyf masines, robotyk, kompjûters, automatyske kontrôle, en mjittingsmjitting. It wichtige komponint fan fleksibele meganismen is de fleksibele hinge, dy't ferlern beweging en meganyske friksje elimine hawwe fia elastyske deformation en selswesoarchswinkels. Single-as fleksibele hingingen wurde klassifisearre yn ferskate foarmen, lykas ARC, leadhoeke, Elipse, Parabola, en hyperbola. Under har binne de rjochte en lead-hoeke soarten breed ynset fanwege har ienfâldige struktueren. Yn bepaalde applikaasjes wêr't romte is beheind, binne ien-sidige fleksibele hingen opkommen as in foarkar fan 'e kar, it finen fan it finen fan it finen fan mjittingsmjitting en posysje.

Metoaden:

Bouwe op it neamde ûndersyksfiert dizze stúdzje in nij type fleksibele hinge de iensidich hybride fleksibele hinge, dy't de foardielen fan hybride en iensidich fleksibele hingingen kombineart. De berekkeningspululaasjeformule foar fleksibiliteit foar dizze hinge is ôflaat basearre op Karl's twadde teorem, en syn prestaasjes is kontroleare troch finale elemint analyse. De stúdzje ûndersiket ek de ynfloed fan ferskate strukturele parameters op 'e fleksibiliteit fan' e Hinge.

Resultaten en diskusje:

De fleksibiliteitsporulaasjeformule foar de iensidich rjochte rjochte-ellipse-ellipse-ellips-flexible hinge jout oan dat fleksibiliteit ôfhinklik is fan sawol materiaal as strukturele parameters. De ôflaat formule bewiist dat fleksibiliteitsparameters omskreaun binne oan 'e breedte fan' e Hinge, wylst parameters straft, semi-lytse as, en minimale dikte beynfloedzje ek fleksibiliteit. Troch analyse wurdt it waarnommen dat fleksibiliteit nimt mei in ferheging fan 'e semi-lytse as fan' e ellips, nimt ta mei in fermindering yn 'e minimale dikte, en feroaret net-line mei wikseljende dikte. De ynfloed fan minimale dikte op fleksibiliteit wurdt fûn te finen yn ferliking mei oare parameters.

In fergeliking wurdt tekene tusken de iensidich rjochte-ellips-ellips-fleksibele hinge en de dûbele sidige rjochte rjochte-ellips-ellips-ellips-fleksibele hinge foarstelde yn foarstelling. Fleksibiliteit wurdt identifisearre as it meast fitale karakteristyk foar fleksibele hingen, en in relative fleksibiliteitsfertreden, oantsjutten as cday, wurdt yntrodusearre om de twa hingende ûntwerpen te fergelykje. De analyse ûntbleatet dat de iensidich hybride fleksibele hinge eksposearret, gruttere rotaasje kapasiteit en gefoelichheid te laden yn ferliking mei it Bilateraal ûntwerp. De fleksibiliteit fan 'e unilaterale hybride fleksibele hinge is sawat 1,37 kear heger dan dat fan it Bilateraal ûntwerp.

Dizze stúdzje presinteart in wiidweidige analyze fan 'e unilaterale hybride fleksibele hinge, in ynnovatyf fleksibel flekt ûntwerp dat kompakte struktueren en grutte ferdwyningen biedt. De ôflevere fleksibiliteitsberekkening is validearre fia finale elemint analyse, demonstraasje fan in flater binnen 8%. De ynfloed fan strukturele parameters op fleksibiliteit wurdt analysearre, mei de minimale dikte fan 'e Hinge identifisearre as de meast ynfloedrike parameter. Fierder hat in fergeliking mei de bilaterale hybride hinge dy't de superieure prestaasjes markeart fan it unilateraal ûntwerp yn termen fan rotaasje kapasiteit en loadsitiviteit. De foarstelde unilaterale hybride fleksibele hinge iepenet nije mooglikheden op foar de yngeniearing-tapassing fan fleksibele hingen yn ferskate yndustry.