परिमित तत्व विधि डिजाइन और एक नए बड़े-कोण लचीले Hinge_hinge का प्रदर्शन विश्लेषण पता है

सार: बड़े विरूपण, छोटे तनाव और छोटे केंद्र बहाव के साथ लचीले टिका का विकास हमेशा लचीले काज अनुसंधान के क्षेत्र में एक चुनौतीपूर्ण समस्या रही है। यह पेपर एक लचीली काज का एक उपन्यास डिजाइन प्रस्तुत करता है, जिसमें एक वी-आकार की संरचना, सुपरपोजिशन थ्योरी और सममित लेआउट विधि है, जो एक निश्चित विदेशी लचीली काज से प्रेरित है। इस लचीले काज को डिजाइन करने, एक गणितीय मॉडल स्थापित करने और इसके प्रदर्शन का विश्लेषण करने के लिए एक वैचारिक अध्ययन किया गया था। परिमित तत्व विधि विश्लेषण ने प्रदर्शित किया कि डिजाइन विधि ने अनुभाग को लंबा करके काज के लचीलेपन को बढ़ाया, इसके केंद्र बहाव और अधिकतम तनाव को कम कर दिया, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 16 ° का अधिकतम रोटेशन कोण, 3.557 माइक्रोन का अधिकतम केंद्र बहाव, और 499.8 एमपीए का अधिकतम तनाव, प्रारंभिक डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है। ये परिणाम काज के व्यावहारिक मूल्य की पुष्टि करते हैं।

वर्तमान में, अंतरिक्ष ऑप्टिकल रिमोट सेंसर मुख्य रूप से लंबी लाइन सरणियों को प्राप्त करने के लिए TDICCD कंपित स्प्लिसिंग विधि को अपनाते हैं। हालांकि, इस विधि में छवि गति मुआवजे का अभाव है, जिससे छवि संकल्प में महत्वपूर्ण कमी आई है। इसलिए, छवि गति मुआवजा आवश्यक है। यांत्रिक छवि गति मुआवजा और इलेक्ट्रॉनिक मुआवजा दो सामान्य तरीके हैं। यह पेपर छवि गति मुआवजे को प्राप्त करने के लिए TDICCD डिवाइस के रोटेशन के वास्तविक समय नियंत्रण पर केंद्रित है। साधारण घूर्णन तंत्र अंतरिक्ष में सटीक आवश्यकताओं को पूरा करने में असमर्थ हैं, बिना किसी अंतर, कोई घर्षण, कोई स्नेहन और उच्च संकल्प के साथ लचीले टिका के विकास की आवश्यकता है। इस पेपर में विकसित काज एक विशिष्ट कैमरा डिज़ाइन पर आधारित है, जिसमें 6-8 ° के रोटेशन कोण की आवश्यकता होती है, केंद्र बहाव 10 μM से अधिक नहीं है, और 40 मिमी × 60 मिमी के भीतर आयाम।

लचीला काज डिजाइन:

कई विशिष्ट लचीले काज डिजाइन पेश किए जाते हैं, जिसमें कंपित लचीले काज, विभाजन-ट्यूब लचीले काज, और मुक्त-फ्लेक्सिंग लचीले काज शामिल हैं। जबकि ये टिका अच्छे लचीलेपन और रोटेशन कोणों की एक बड़ी श्रृंखला का प्रदर्शन करते हैं, वे बाहरी बलों के अधीन होने पर महत्वपूर्ण केंद्र बहाव से पीड़ित होते हैं। इन टिका की सामान्य विशेषता विरूपण के लिए कई नरकटों का उपयोग है, वितरित लचीलेपन के माध्यम से केंद्रित विरूपण को प्राप्त करना। हालांकि, अंतरिक्ष वातावरण में बहु-रीड कॉन्फ़िगरेशन की संरचनात्मक स्थिरता सुनिश्चित करना मुश्किल है। इसलिए, इन घटकों को अंतरिक्ष में लागू करने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता पर जोर दिया जाता है। इन मुद्दों को संबोधित करने के लिए, एक नया तितली लचीली काज डिजाइन प्रस्तावित है, जिसमें पहिया-प्रकार के लचीले काज से प्रेरित एक वी-आकार के डिजाइन और सममित संरचना को शामिल किया गया है।

तितली लचीली काज का विश्लेषण:

बटरफ्लाई लचीले काज के ज्यामितीय मॉडल का विश्लेषण परिमित तत्व विधि का उपयोग करके विश्लेषण किया जाता है। काज एक वी-आकार के डिजाइन के साथ परस्पर जुड़े टिका से बना है, जो इसकी मोटाई से समझौता किए बिना लचीली इकाई की बढ़ी हुई लंबाई को सक्षम करता है। विश्लेषण दर्शाता है कि डिजाइन प्रभावी रूप से चार भागों में बल वितरित करके और केंद्र के बहाव को कम करने के लिए वेक्टर ऑफसेट को लागू करके तनाव को कम करता है। अधिकतम तनाव लगभग 499.8 एमपीए है, चुने हुए सामग्री की स्वीकार्य तनाव सीमा के भीतर। काज 8 ° के एक रोटेशन कोण और 3.557 माइक्रोन के एक केंद्र बहाव को प्राप्त करता है, डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है। त्रिज्या और केंद्र बहाव के बीच संबंध की भी जांच की जाती है, जिसमें 17 मिमी त्रिज्या के साथ काज डिजाइन के लिए इष्टतम माना जाता है। इसके अतिरिक्त, विश्लेषण से बल और विस्थापन के बीच एक रैखिक संबंध का पता चलता है, जो रोटेशन कोण के सटीक नियंत्रण को सक्षम करता है।

अंत में, एक नए प्रकार के बड़े-कोण लचीले काज को परिमित तत्व विधि का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है, और इसके प्रदर्शन का विश्लेषण किया जाता है। प्रस्तावित वी-आकार का डिज़ाइन, सुपरपोज़िशन थ्योरी और सममित लेआउट परिणाम में वृद्धि लचीलापन, कम केंद्र बहाव और तनाव में वृद्धि। काज 16 ° का अधिकतम रोटेशन कोण, 3.557 माइक्रोन का अधिकतम केंद्र बहाव और 499.8 एमपीए का अधिकतम तनाव, डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है। बल-विस्थापन संबंध का विश्लेषण आगे काज की उत्कृष्ट रैखिक लोच की पुष्टि करता है। कुल मिलाकर, विकसित काज व्यावहारिक मूल्य प्रदर्शित करता है और इसे विभिन्न परिदृश्यों में लागू किया जा सकता है, जैसे कि उद्घाटन समारोह, व्यावसायिक प्रदर्शनियां और उत्पाद प्रचार।