A véges elem módszerének tervezése és teljesítmény elemzése egy új, nagy szögű rugalmas csuklópántos ismeret

Összegzés: A rugalmas zsanérok, a kis stressz és a kis középső sodródás rugalmas zsanérainak kialakulása mindig is kihívást jelentett a rugalmas csuklópántos kutatás területén. Ez a cikk egy olyan rugalmas csuklópántot mutat be, amely V-alakú struktúrával, szuperpozíció-elmélettel és szimmetrikus elrendezési módszerrel rendelkezik, amelyet egy bizonyos idegen rugalmas csuklópánt ihlette. Koncepcionális tanulmányt végeztek ennek a rugalmas csuklópánt megtervezésére, egy matematikai modell létrehozására és annak teljesítményének elemzésére. A véges elem módszer elemzése kimutatta, hogy a tervezési módszer növelte a csukló rugalmasságát a szakasz meghosszabbításával, csökkentette a középső sodródást és a maximális feszültséget, és a maximális forgási szög kb. Ezek az eredmények megerősítik a csuklópánt gyakorlati értékét.

Jelenleg a Space Optical Remote Sensors elsősorban a TDICCD szakaszos splicing módszert fogadja el a hosszú vonalú tömbök elérése érdekében. Ennek a módszernek azonban hiányzik a képmozgás kompenzációja, ami a kép felbontásának jelentős csökkenéséhez vezet. Ezért a képmozgás kompenzációjára van szükség. A mechanikus képmozgás kompenzációja és az elektronikus kompenzáció a két általános módszer. Ez a cikk a TDICCD eszköz forgásának valós idejű vezérlésére összpontosít a képmozgás kompenzációjának elérése érdekében. A szokásos forgó mechanizmusok nem képesek megfelelni az űrben lévő precíziós követelményeknek, szükségük van a rugalmas zsanérok fejlesztésére, rés nélkül, súrlódás, kenés és nagy felbontás nélkül. Az ebben a cikkben kifejlesztett csuklópánt egy adott kamera kialakításán alapul, amely 6-8 ° forgási szöget igényel, a középső sodródás nem haladja meg a 10 μm-et, és a méretek 40 mm × 60 mm-en belül.

Rugalmas csuklópántos kialakítás:

Számos tipikus rugalmas csuklópántot vezetnek be, köztük a szakaszos rugalmas csuklópántot, az osztott cső-rugalmas csuklópántot és a szabadon hajlító rugalmas csuklópántot. Noha ezek a zsanérok jó rugalmasságot és nagy tartományt mutatnak a forgási szögek, jelentős középső sodródás szenved, ha külső erőknek vannak kitéve. Ezen zsanérok általános jellemzője a több nád használata a deformációhoz, a koncentrált deformációt elosztott rugalmasság révén. Ugyanakkor a többszörös konfigurációk szerkezeti stabilitását nehéz biztosítani az űrkörnyezetben. Ezért hangsúlyozni kell a további kutatások szükségességét, hogy ezeket az összetevőket alkalmazzák az űrre. Ezeknek a kérdéseknek a kezelése érdekében egy új pillangó rugalmas csuklópántot javasolnak, amely magában foglalja a V-alakú kialakítást és a szimmetrikus struktúrát, amelyet a kerék típusú rugalmas csuklópánt ihlette.

A pillangó rugalmas csuklópánt elemzése:

A pillangó rugalmas csuklópántolásának geometriai modelljét a véges elem módszerrel elemezzük. A csuklópántok összekapcsolt zsanérokból állnak, V-alakú kialakítással, lehetővé téve a rugalmas egység megnövekedett hosszát anélkül, hogy veszélyeztetné annak vastagságát. Az elemzés azt mutatja, hogy a terv hatékonyan csökkenti a stresszt azáltal, hogy az erőt négy részre osztja el, és a vektor eltolást végrehajtja a középső sodródás minimalizálása érdekében. A maximális feszültség körülbelül 499,8 MPa, a választott anyag megengedett feszültségtartományán belül. A csuklópánt 8 ° -os forgási szöget és 3,557 μm középső sodródást eredményez, megfelel a tervezési követelményeknek. Megvizsgáljuk a sugár és a középső sodródás közötti összefüggést is, a 17 mm -es sugarakkal, amelyek optimálisak a csuklópanel kialakításához. Ezenkívül az elemzés lineáris kapcsolatot mutat az erő és az elmozdulás között, lehetővé téve a forgási szög pontos szabályozását.

Összegezve, egy új típusú, nagy szögű rugalmas csuklópántot terveztek a véges elem módszerrel, és teljesítményét elemezzük. A javasolt V alakú kialakítás, a szuperpozíció elmélete és a szimmetrikus elrendezés fokozott rugalmasságot, csökkentett középső sodródást és stressz. A csuklópánt maximális forgási szöget 16 °, a maximális középső sodródás 3,557 μm, és a maximális feszültség 499,8 MPa, megfelel a tervezési követelményeknek. Az erő elmozdulási kapcsolat elemzése tovább erősíti a csuklópántos lineáris rugalmasságot. Összességében a fejlett csuklóplang gyakorlati értéket mutat, és különféle forgatókönyvekben alkalmazható, mint például a nyitó ünnepségek, üzleti kiállítások és a termékek promóciói.