Analisis kelelahan dari balok lurus bundar fleksibel engsel_hinge knowledge_tallsen

Abstrak: Kinerja kelelahan engsel fleksibel, terutama yang memiliki bentuk takik khusus, belum dipelajari secara luas. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja kelelahan engsel fleksibel komposit, yang menawarkan peningkatan kekuatan, akurasi posisi, dan resistensi kelelahan dibandingkan dengan engsel fleksibel yang khas. Eksperimen simulasi elemen hingga dilakukan untuk menghitung kehidupan kelelahan engsel fleksibel balok lurus bulat, memberikan wawasan berharga untuk desain teknik engsel fleksibel baru.

Engsel yang fleksibel memainkan peran penting dalam mekanisme yang sesuai, tetapi mereka sering menderita keterbatasan seperti ruang gerakan yang terbatas, kekuatan lemah, dan ruang lingkup aplikasi yang sempit. Engsel fleksibel gabungan menawarkan solusi untuk masalah ini, menunjukkan pengurangan jarak jauh, peningkatan akurasi posisi, dan peningkatan kinerja kelelahan. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi simulasi komputer, terutama analisis elemen hingga, telah menjadi semakin populer dalam pengembangan produk. Studi ini berfokus pada penggunaan teknologi simulasi kelelahan elemen hingga untuk menganalisis distribusi kehidupan kelelahan dari engsel fleksibel komposit, memungkinkan untuk identifikasi awal titik lemah dalam fase desain.

Metode dan proses analisis kelelahan:

Analisis kelelahan mengacu pada evaluasi kerusakan material dan kegagalan di bawah pemuatan siklik. Dua bentuk kerusakan kelelahan yang umum diamati termasuk kelelahan siklus rendah dan kelelahan siklus tinggi. Metode analisis kelelahan yang digunakan tergantung pada jenis kerusakan kelelahan. Metode tradisional seperti tegangan nominal, tegangan-regangan lokal, kekuatan medan tegangan, dan metode energi telah banyak digunakan dalam desain teknik. Namun, teknologi simulasi kelelahan elemen hingga menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan metode tradisional, termasuk penentuan distribusi kehidupan kelelahan pada permukaan bagian, penghindaran desain yang buruk, dan identifikasi awal posisi lemah pada tahap desain awal.

Metodologi:

Untuk menganalisis kinerja kelelahan dari engsel fleksibel balok lurus bulat, model matematika didirikan menggunakan perangkat lunak analisis elemen hingga (ANSYS). Model ini mempertimbangkan parameter geometris, seperti lebar, tinggi, ketebalan, jari -jari, dan panjang bagian balok lurus. Simulasi elemen hingga dilakukan untuk menentukan distribusi tegangan normal tekukan dari engsel fleksibel di bawah beban yang berbeda. Hasil stres menunjukkan stres maksimum terletak di persimpangan dua bentuk takik.

Analisis kelelahan dari engsel fleksibel balok lurus bulat:

Analisis kelelahan dari engsel fleksibel balok lurus bulat melibatkan mengimpor distribusi tegangan yang diperoleh dari analisis elemen hingga ke dalam sistem analisis kelelahan. Kurva S-N yang sesuai dari material dipilih, dan spektrum beban dimasukkan. Analisis kelelahan memberikan wawasan tentang kehidupan kelelahan dari posisi lemah engsel fleksibel. Analisis dianggap sebagai simpul tegangan maksimum dan mengungkapkan masa kelelahan sekitar 617.580 siklus. Itu dikategorikan sebagai kelelahan siklus tinggi.

Melalui eksperimen simulasi elemen hingga, penelitian ini berhasil menganalisis kinerja kelelahan engsel fleksibel balok lurus bulat. Hasil menunjukkan bahwa engsel fleksibel gabungan, termasuk jenis balok lurus bulat, menunjukkan kekuatan kelelahan yang lebih baik dibandingkan dengan engsel fleksibel tradisional. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi engsel fleksibel lain yang melengkung, seperti hiperbola, elips, dan parabola. Temuan ini berkontribusi pada pemahaman perilaku kelelahan dalam engsel fleksibel gabungan dan memberikan dasar teoritis untuk peningkatan desain teknik.