લવચીક હિન્જ્સ અને લવચીક શરીરની પદ્ધતિઓના ડિઝાઇન optim પ્ટિમાઇઝેશનના સૈદ્ધાંતિક આધારે સંશોધન

વિસ્તૃત

સખત ઘટકોને બદલે સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિ દ્વારા ગતિ અથવા energy ર્જા પ્રસારિત કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે લવચીક હિન્જ્સએ ચોકસાઇવાળા ઉપકરણોમાં નોંધપાત્ર ધ્યાન મેળવ્યું છે. પરંપરાગત ગતિ હિન્જ્સની તુલનામાં, લવચીક હિન્જ્સ ઉચ્ચ ગતિ ઠરાવ, કોઈ ઘર્ષણ, કોઈ લ્યુબ્રિકેશન અને સરળ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા જેવા ફાયદા આપે છે. તેઓ વિવિધ ચોકસાઇવાળા ઉપકરણોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેમાં પ્રોજેક્શન લિથોગ્રાફી ઉદ્દેશ લેન્સ, સિલિકોન વેફર વર્કબેંચ, ઇલેક્ટ્રોનિક સ્કેનીંગ માઇક્રોસ્કોપ, સ્પેસ opt પ્ટિકલ રિમોટ સેન્સર અને ચોકસાઇ અને અલ્ટ્રા-ચોકસાઇ પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે. સુસંગત મિકેનિઝમ્સના મુખ્ય પરિમાણો, જેમ કે લવચીક હિન્જ્સ, ગતિશીલ લાક્ષણિકતાઓ અને અંતની સ્થિતિની ચોકસાઈને સીધી અસર કરે છે. તેથી, લવચીક હિન્જ્સની રાહતને સમજવા માટે વિસ્તૃત સંશોધન હાથ ધરવામાં આવ્યું છે. આ કાગળનો હેતુ સીધો બીમ ગોળાકાર ફ્લેક્સર હિન્જ્સના સુગમતા મેટ્રિક્સનો અભ્યાસ કરવાનો છે, તેના પરિમાણોનું વિશ્લેષણ કરે છે અને તેમની ડિઝાઇન અને optim પ્ટિમાઇઝેશન માટે સૈદ્ધાંતિક આધાર પ્રદાન કરે છે.

સીધા બીમ ગોળાકાર ફ્લેક્સર હિન્જ્સનો સુગમતા મેટ્રિક્સ:

સીધા બીમ ગોળાકાર ફ્લેક્સર મિજાગરું તણાવની સાંદ્રતાને ટાળવા માટે સીધા બીમ શીટ સ્ટ્રક્ચરનો સમાવેશ કરે છે. મુખ્ય ભૌમિતિક પરિમાણોમાં મિજાગરું height ંચાઇ (એચ), હિન્જ લંબાઈ (એલ), હિન્જની જાડાઈ (ટી) અને મિજાગરું ફિલેટ ત્રિજ્યા (આર) નો સમાવેશ થાય છે. હિન્જના ઇન-પ્લેન વિકૃતિનું વિશ્લેષણ કરવા માટે, કેન્ટિલેવર બીમ થિયરી પર આધારિત વિશ્લેષણાત્મક ગણતરી પદ્ધતિ લેવામાં આવી છે. આ પદ્ધતિ લવચીક હિન્જના ઇન-પ્લેન લવચીકતા મેટ્રિક્સ માટે બંધ-લૂપ વિશ્લેષણાત્મક મોડેલની સ્થાપના કરે છે. વધારામાં, જ્યારે મિજાગણીના ખૂણાના ત્રિજ્યાથી જાડાઈ (આર/ટી) નો ગુણોત્તર આપવામાં આવે છે ત્યારે સુગમતા મેટ્રિક્સ માટે સરળ ગણતરી સૂત્ર પ્રદાન કરવામાં આવે છે.

તત્ત્વની ચકાસણી:

તારવેલા વિશ્લેષણાત્મક સૂત્રને માન્ય કરવા માટે, સીધા બીમ ગોળાકાર ફ્લેક્સર હિંજનું મર્યાદિત તત્વ મોડેલ યુજીએનએક્સ નાસ્ટ્રન સ software ફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને સ્થાપિત થયેલ છે. મર્યાદિત તત્વ મોડેલના સિમ્યુલેશન પરિણામોની તુલના સુગમતા મેટ્રિક્સ પરિમાણોના વિશ્લેષણાત્મક મૂલ્યો સાથે કરવામાં આવે છે. બંને વચ્ચેની સંબંધિત ભૂલનું વિશ્લેષણ હિન્જના માળખાકીય પરિમાણોમાં વિવિધ ભિન્નતા માટે કરવામાં આવે છે, જેમ કે હિન્જ લંબાઈથી જાડાઈ (એલ/ટી) ના ગુણોત્તર અને હિન્જ કોર્નર ત્રિજ્યાથી જાડાઈ (આર/ટી) નો ગુણોત્તર.

પરિણામ:

વિશ્લેષણ બતાવે છે કે એલ/ટી રેશિયો માટે 4 કરતા વધારે અથવા બરાબર, સુગમતા મેટ્રિક્સના વિશ્લેષણાત્મક અને સિમ્યુલેટેડ મૂલ્યો વચ્ચેની સંબંધિત ભૂલ 5.5%ની અંદર છે. જો કે, 4 કરતા ઓછા એલ/ટી રેશિયો માટે, કેન્ટિલેવર બીમને પાતળી બીમમાં સરળ બનાવવાની અસમર્થતાને કારણે સંબંધિત ભૂલ પ્રમાણમાં મોટી છે. આ સૂચવે છે કે ક્લોઝ-લૂપ વિશ્લેષણાત્મક મોડેલ મોટા એલ/ટી કેસો માટે વધુ યોગ્ય છે.

ગુણોત્તર આર/ટી વિશે, વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે જ્યારે 0.1 ≤ આર/ટી ≤ 0.5, વિશ્લેષણાત્મક અને સિમ્યુલેટેડ મૂલ્યો વચ્ચેની સંબંધિત ભૂલને 9%ની અંદર નિયંત્રિત કરી શકાય છે. વધુમાં, જ્યારે 0.2 ≤ r/t ≤ 0.3, સંબંધિત ભૂલ 6.5%ની અંદર નિયંત્રિત કરી શકાય છે. આ તારણો સુગમતા મેટ્રિક્સ માટે બંધ-લૂપ વિશ્લેષણાત્મક મોડેલની ચોકસાઈ અને લાગુ પડતી દર્શાવે છે.

આ અધ્યયનમાં વિકસિત બંધ-લૂપ વિશ્લેષણાત્મક મોડેલ સીધા બીમ ગોળાકાર ફ્લેક્સર હિન્જ્સની ડિઝાઇન અને optim પ્ટિમાઇઝેશન માટે સૈદ્ધાંતિક આધાર પ્રદાન કરે છે. વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે જ્યારે મિજાગરું લંબાઈ, જાડાઈ અને ખૂણાના ત્રિજ્યામાં ભિન્નતા ધ્યાનમાં લેતી વખતે મોડેલ સુગમતા મેટ્રિક્સ પરિમાણોની સચોટ આગાહી કરી શકે છે. આ તારણો સુસંગત પદ્ધતિઓ અને ચોકસાઇવાળા ઉપકરણોમાં તેમની એપ્લિકેશનોની પ્રગતિમાં ફાળો આપશે.