F կունության հաշվարկման եւ նոր միակ միակողմանի ուղիղ-օղի-էլիպսի հիբրիի նոր միակողմանի վերլուծություն1

Վերացական:

Flexible կուն ծխնիները կարեւոր դեր են խաղում միկրոէլեկտրամեխանիկական համակարգերի (MEMS) ոլորտում: Այս հոդվածը ներկայացնում է ճկուն ծխախոտի նոր տեսակը, որը կոչվում է միակողմանի ուղիղ շրջանակի էլիպսային հիբրիդային ճկուն ծխնելույզ: Այս ծխնու ճկունությունը հաշվարկվում է Կարլի երկրորդ թեորեմի միջոցով, եւ արդյունքները վավերացվում են վերջավոր տարրերի վերլուծության միջոցով: Կտրուկի կառուցվածքային պարամետրերը վերլուծվում են `դրա ազդեցությունը որոշելու համար` դրա ճկունության վրա: Համեմատություն է արվում նաեւ միակողմանի եւ երկկողմանի ուղիղ շրջանակի ellipse հիբրիդային ճկուն ծխնիների միջեւ, եւ եզրակացվում է, որ միակողմանի հանգույցը առաջարկում է ավելի լավ ռոտացիայի կարողություն եւ բեռի զգայունություն: Ընդհանուր առմամբ, միակողմանի հիբրիդ ճկուն ծխնելույզը խոստումնալից լուծում է տալիս ինժեներական կոմպակտ եւ խիստ տեղահանման դիմումների համար:

Միկրոէլամեխանիկական տեխնոլոգիաների, օդատիեզերական եւ կենսաբանական ճարտարագիտության արագ զարգացող դաշտերում ավանդական կոշտ մեխանիզմներն այլեւս բավարար չեն դիզայնի եւ օգտագործման պահանջների բավարարման համար: Flexible կուն մեխանիզմներ, իրենց փոքր չափերով, մեխանիկական շփման եւ բացակայության բացակայությամբ եւ շարժման բարձր զգայունության, զգալիորեն քաշում են տարբեր առարկաներում, ներառյալ մեքենաներ, ռոբոտաշինություն, համակարգիչներ, ավտոմատ չափում: Flexible կուն մեխանիզմների հիմնական բաղադրիչը ճկուն ծխն է, որն օգտագործում է առաձգական դեֆորմացիա եւ ինքնավերականգնման հատկություններ `կորցրած շարժումը եւ մեխանիկական շփումը վերացնելու համար, դրանով իսկ հասնելով ավելի բարձր տեղահանման լուծում: Միայնակ առանցքային ճկուն ծխնիները կարող են դասակարգվել իրենց խաչմերուկային ձեւերի հիման վրա, ինչպիսիք են աղեղը, կապարի անկյունը, էլիպսը, պարաբոլան եւ հիպերբոլայի տեսակները: Դրանց մեջ ուղիղ կլոր եւ կապարի անկյունային ծխնիները լայնորեն օգտագործվում են իրենց պարզ կառույցների շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, որոշ դեպքերում, երբ տարածքը կաշկանդված է, կոմպակտ կառույցների անհրաժեշտությունը հանգեցրել է միակողմանի ճկուն ծխնիների առաջացմանը, որոնք ճշգրիտ չափման եւ դիրքավորման մեջ գտել են ընդարձակ ծրագրեր: Հիբրիդային եւ միակողմանի ճկուն ծխնիների առավելություններով կառուցելը, այս թերթը առաջարկում է միակողմանի հիբրիդային ճկուն ծխնել, որն առաջարկում է բեմական մոտեցում կոմպակտ կառույցներով եւ մեծ տեղաշարժերով ճկուն ծխնիների ինժեներական կիրառությանը:

Միակողմանի ուղիղ շրջանակի ellipse հիբրիդային ճկուն ծխնու ճկունության հաշվարկ:

Միակողմանի ուղիղ օղակ-էլիպսային հիբրիդային ճկուն ծխնելույզը բաղկացած է միակողմանի ուղիղ շրջանակի կեսից եւ միակողմանի էլիպսաձեւ հանգույցի կեսից կեսից: Դրա երկրաչափական պարամետրերը ներառում են ծխնիների լայնությունը (բ), նվազագույն հաստությունը (T), ուղիղ շրջանակի շառավիղը (ժգտում), ձորը (ժ) եւ էլիպսի (N) կիսամյակային առանցքը: Flexible կուն ծխի վերլուծությունը հիմնված է փոքր դեֆորմացված Cantilever ճառագայթների ենթադրության վրա, որի աջ վերջի ֆիքսված եւ ճկման դեֆորմացիան ուժի եւ պահի հետեւանքով առաջացել է: Քիչյան բեռի ազդեցությունը դիտարկվում է, մինչդեռ կտրեք եւ պտտվող ազդեցությունները անտեսվում են: Ըստ ձայներիզների երկրորդ թեորեմի, «Կուսինգ» -ի դեֆորմացիայի միջեւ կապը 1-ին կետում եւ կիրառական բեռը կարող է որոշվել: F կունության հաշվարկման բանաձեւը բխում է այս հարաբերությունների հիման վրա եւ Hinge- ի խաչմերուկի կոորդինատների հիման վրա: Ինտեգրալ հաշվարկների միջոցով կարելի է ձեռք բերել միակողմանի ուղիղ շրջանակի ellipse հիբրիդային ճկուն ծխոցի ճկունություն:

Օրինակ Հաշվարկ եւ վերջավոր տարրերի ստուգում:

Օրինակի հաշվարկն իրականացվում է Ellipse- ի կիսաքաղաքական առանցքի (նոս) տարբեր արժեքների համար ստացված ճկունության հաշվարկման բանաձեւի միջոցով: Արդյունքները համեմատվում են Finite Element Analysis (FEA) արդյունքների հետ `բանաձեւի ճշգրտությունը ստուգելու համար: Արդյունքների երկու հավաքածուի միջեւ սխալը հայտնաբերվում է 8% -ից պակաս, հաստատելով ճկունության հաշվարկման բանաձեւի վավերությունը:

Միակողմանի ուղիղ շրջանակի-էլիպսային հիբրիդ ճկուն ծխնելույզ:

Կտրուկի ճկունությունը ազդում է իր նյութական եւ կառուցվածքային պարամետրերի վրա: F կունության հաշվարկման բանաձեւը բացահայտում է, որ առաձգական մոդուլը (ե) հակադարձ համաչափ է ծխնիների լայնության (բ): F կունության վրա ազդում են նաեւ այլ պարամետրեր, ինչպիսիք են Ellipse- ի (ժգալական), եւ փոքր փոքր աննշան առանցքը, Ellipse (M), եւ նվազագույն հաստությունը (T), նույնպես ազդում են ճկունության վրա: F կունության հաշվարկման բանաձեւի վերլուծություն ցույց է տալիս, որ դրա պարամետրերը առավել զգայուն են հանգույցի նվազագույն հաստության (T) փոփոխությունների համար:

Կատարողականի համեմատություն երկկողմանի ուղիղ շրջանակի-էլիպսի հիբրիդային ճկուն ծխնիների հետ:

Միակողմանի ուղիղ շրջանակի ellipse հիբրիդային ճկուն ծխնելույզը համեմատվում է գրականության մեջ առաջարկվող երկկողմանի ուղիղ շրջանակի հիբրիդային ճկուն ծխի հետ: F կունության հարաբերակցությունը օգտագործվում է որպես կատարման ինդեքս, սահմանվում է որպես երկկողմ ճկունության միակողմանի ճկունության հարաբերակցություն: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ միակողմանի հիբրիդային ճկուն ծխնելույզն առաջարկում է ավելի լավ ռոտացիայի կարողություն եւ բեռի զգայունություն, համեմատած երկկողմանի հիբրիդային հանգույցի հետ:

Flexible կուն ծխի նոր տիպի, միակողմանի հիբրիդ ճկուն ծխնելույզը բերում է ինժեներական ծրագրերի նոր հնարավորություններ, որոնք պահանջում են կոմպակտ կառույցներ եւ մեծ տեղաշարժեր: F կունության հաշվարկման բանաձեւը բխում է Կարլի երկրորդ թեորեմի հիման վրա եւ վավերացվում է վերջավոր տարրերի վերլուծության միջոցով: Կտրուկի կառուցվածքային պարամետրերը հայտնաբերվում են, որ ազդում են դրա ճկունության վրա, նվազագույն հաստությամբ, որն առավելագույն ազդեցություն է թողնում: Միակողմանի հիբրիդային ճկուն ծխնելույզը իրականացնում է ավելի լավ, քան երկկողմանի հիբրիդային կախվածությունը ռոտացիայի կարողությունների եւ բեռի զգայունության առումով: Ընդհանուր առմամբ, միակողմանի հիբրիդային ճկուն ծխնելն առաջարկում է հեռանկարային հեռանկարներ տարբեր ինժեներական ծրագրերի համար: