Undersyk op teoretyske basis fan ûntwerpoppenimalisaasje fan fleksibele hingen en fleksibele lichemsmemanismen1

Abstract: Dit ûndersyk rjochtet him op om de fleksibiliteit Matrix te studearjen fan rjochte beam rûne fleksure-hingjen. De analytyske berekkeningsmetoade foar deformaasje fan 'e hinge is ôflaat basearre op' e cantile-beamteory. It sluten-loop analytysk model foar de fleksibiliteit is oprjochte, en in ferienfâldige berekkeningsformule foar de fleksibiliteitsmatrix wurdt levere by it beskôgjen fan 'e hoeke radius en hinge dikte. Derneist wurdt in einige elemint model fan 'e Hinge ûntwikkele om de krektens fan it analytyske model te kontrolearjen. De relative flater tusken de analytyske en simulaasjewearden fan 'e fleksibiliteitsmatrix-parameters wurde analysearre foar ferskate hingende struktuerparameters. De resultaten bewize dat it analytyske model krekt is, en de relative flaters kinne wurde kontroleare yn akseptabele grinzen.

Fleksibele hingen binne breed brûkt yn presysapparaten fanwege har foardielen fan resolúsje fan hege beweging, gjin friksje, en ienfâldich produksjeproses. Dizze hingen fertrouwe op har eigen elastyske deformaasje om beweging te stjoeren of te konvertearjen, krêft, of enerzjy, it eliminearjen fan 'e needsaak foar rigide komponinten. De kaaiparameters fan in fleksibele hinge hat direkt ynfloed op syn dynamyske skaaimerken en ein posysjonearjende krektens. Foarige Undersyk hat rjochte op ferskate soarten fleksibele hingen, mar beheinde stúdzjes binne útfierd op rjochte beam rûne fleksure-hingingen. Dit papier is fan doel dizze ûndersyksgap te foljen troch te studearjen troch de fleksibiliteit Matrix fan sokke hingen.

1. Fleksibiliteit Matrix fan rjochte beam rûne fleksibele hingen:

De rjochte beam rûn fleksibele hinge is in lekkensstruktuer mei rûne hoeken om stresskonsintraasje te foarkommen. De geometryske parameters fan 'e Hinge omfetsje hichte, lingte, dikte, en filetradius. In sluten-loop analytysk model foar de fleksibiliteitsmatrix fan 'e hinge wurdt oprjochte basearre op basis fan' e ôflaat analytyske berekkenlike berekkeningsmetoade foar deformaasje yn-fleantúch. De fleksibiliteit Matrix-parameters wurde analysearre foar ferskate Hingende struktuerparameters, en de relative flater tusken de analytyske en simulaasjewearden wurdt berekkene.

2. Finite elemint ferifikaasje fan 'e fleksibiliteit Matrix:

Om de krektens te validearjen fan it analytysk model, wurdt in definityf elemint model fan 'e Hinge oanmakke mei UGNX Nastran-software. De simulaasjeresultaten fan 'e hinge laden mei ienheidsmacht / momint wurde fergelike mei de analytyske wearden. De relative flater tusken de analytyske en simulaasjewearden fan 'e fleksibiliteitsmatrix-parameters wurde analysearre foar ferskate ferhâldingen fan hinge lingte nei dikte (L / T) en Corner Radius nei dikte (R / T).

2.1 Effekt fan L / T op fleksibiliteit Matrixparameters:

De relative flater tusken de analytyske en simulaasjewearden fan 'e fleksibiliteit Matrix-parameters wurde fûn binnen 5,5% binnen 5,5% te wêzen as de ferhâlding l / t grutter is as of gelyk is oan 4. Foar ferhâldingen minder dan 4 fergruttet de relative flater signifikant fanwege de beheiningen fan 'e oanname fan' e slanke beam. Dêrom is it sluten-loop analytysk model geskikt foar hingen mei gruttere l / t ferhâldingen.

2.2 Effekt fan R / T op fleksibiliteit Matrixparameters:

De relative flater tusken de analytyske en simulaasjewearden fan 'e fleksibiliteitsmatrixparameters fergruttet mei de ferheging fan' e ferhâlding r / t. Foar ferhâldingen tusken 0,1 en 0,5 kin de relative flater wurde kontroleare binnen 9%. Foar ferhâldingen tusken 0.2 en 0,3 kin de relative flater wurde kontroleare binnen 6,5%.

2.3 Effekt fan R / T op ferienfâldige fleksibiliteit Matrixparameters:

Ienfâldige analytyske formules foar de fleksibiliteit Matrix-parameters wurde levere beskôgje de ferhâlding r / t. De relative flater tusken de ferienfâldige analytyske wearden en de simulaasjewearden nimt ta mei in tanimming fan 'e ferhâlding r / t. Foar ferhâldingen tusken 0,3 en 0.2 kin de relative flater respektyf wurde kontroleare.

It ûntwikkele sluten-loop analytysk model fan 'e fleksibiliteitsmatrix foar rjochte balke fleksure-húskes leveret in teoretyske basis foar it ûntwerp en optimalisaasje fan fleksibele hingen en meganismen. De krektens fan it model is validearre fia definitive eleminten, en de relative flaters binne binnen akseptabele grinzen foar ferskate hingende struktuerparameters. Dit ûndersyk by draacht by oan it begryp en tapassing fan rjochte beam rûne fleksure-húskes yn ferskate presysapparaten.