Análise de fatiga de feixe recto recto Flexible Hinge_hinge Knowledge_Tallsen

Resumo: o rendemento de fatiga de bisagras flexibles, especialmente aquelas con formas especiais de muesca, non foi estudada extensivamente. Esta investigación pretende analizar o rendemento de fatiga de bisagras flexibles compostas, que ofrecen unha mellor resistencia, precisión de posicionamento e resistencia á fatiga en comparación coas bisagras flexibles típicas. Realizáronse experimentos de simulación de elementos finitos para calcular a vida de fatiga de bisagras flexibles de feixe recto redondeadas, proporcionando información valiosa para o deseño de enxeñaría de novas bisagras flexibles.

As bisagras flexibles xogan un papel crucial nos mecanismos compatibles, pero a miúdo sofren limitacións como o espazo de movemento limitado, a forza débil e o estreito alcance da aplicación. As bisagras flexibles compostas ofrecen unha solución a estes problemas, mostrando unha redución reducida, aumento da precisión de posicionamento e un maior rendemento de fatiga. Nos últimos anos, a tecnoloxía de simulación informática, especialmente a análise de elementos finitos, fíxose cada vez máis popular no desenvolvemento de produtos. Este estudo céntrase no uso de tecnoloxía de simulación de fatiga de elementos finitos para analizar a distribución da vida de fatiga de bisagras flexibles compostas, permitindo a identificación precoz de puntos débiles na fase de deseño.

Método e proceso de análise de fatiga:

A análise de fatiga refírese á avaliación do dano material e do fracaso na carga cíclica. Dúas formas comúns observadas de dano de fatiga inclúen fatiga de ciclo baixo e fatiga de alto ciclo. O método de análise de fatiga empregado depende do tipo de dano á fatiga. Os métodos tradicionais como o estrés nominal, a tensión local, a forza do campo do estrés e os métodos de enerxía foron moi utilizados no deseño da enxeñaría. Non obstante, a tecnoloxía de simulación de fatiga de elementos finitos ofrece varias vantaxes sobre os métodos tradicionais, incluída a determinación da distribución da vida de fatiga nas superficies particulares, evitación de malos deseños e identificación precoz de posicións débiles na fase de deseño inicial.

Metodoloxía:

Para analizar o rendemento de fatiga de bisagras flexibles de feixe recto redondeado, estableceuse un modelo matemático mediante software de análise de elementos finitos (ANSYS). O modelo considerou parámetros xeométricos, como o ancho, a altura, o grosor, o radio e a lonxitude da parte do feixe recto. Realizáronse simulacións de elementos finitos para determinar a flexión da distribución de tensión normal da bisagra flexible baixo diferentes cargas. Os resultados do estrés mostraron que a tensión máxima situouse na unión das dúas formas de muesca.

Análise de fatiga de bisagras flexibles de feixe recto redondeadas:

A análise de fatiga de bisagras flexibles de feixe recto redondeadas implicou a importación da distribución de tensión obtida da análise de elementos finitos nun sistema de análise de fatiga. Seleccionouse a curva S-N adecuada do material e entrou o espectro de carga. A análise de fatiga proporcionou ideas sobre a vida de fatiga da débil posición da bisagra flexible. A análise considerou o nodo de tensión máxima e revelou unha vida de fatiga de aproximadamente 617.580 ciclos. Clasificouse como fatiga de ciclo elevada.

A través de experimentos de simulación de elementos finitos, esta investigación analizou con éxito o rendemento de fatiga de bisagras flexibles de feixe recto redondeadas. Os resultados indicaron que as bisagras flexibles compostas, incluídos os tipos de feixe recto redondeados, demostraron unha mellor forza de fatiga en comparación coas bisagras flexibles tradicionais. Non obstante, é necesaria máis investigación para explorar outras bisagras flexibles curvas, como hiperbola, elipse e parábola. Os resultados contribúen á comprensión do comportamento de fatiga en bisagras flexibles compostas e proporcionan unha base teórica para a mellora do deseño da enxeñaría.