ניתוח כיפוף, מתיחה ודחיסה נוקשות ויישום של ארבעה ציר מורכב גמיש

סיכום: מאמר זה מספק ניתוח של תכונות הקשיחות של ארבעה צירים גמישים מורכבים. זה מתחיל על ידי נגזרת נוסחאות החישוב לקשיחות כיפוף, מתח וקשיחות דחיסה של ארבעה סוגים שונים של צירים גמישים המבוססים על מכניקת חומרים וחישובים. בשיטת האלמנט הסופי, המחבר מאמת את נכונות הנוסחה של חישוב הנוקשות הנגזרת לציר הגמיש של הקורה הישר המעוגלת.

לאחר מכן המאמר משווה ומנתח את מאפייני הקשיחות של ארבעה צירים מורכבים שונים. זה מראה כי לציר המורכב הקורה האליפטי יש את הכיפוף הקטן ביותר ונוקשות מתיחה.

בשלב הבא, המחבר מנתח את ביצועי הנוקשות של מפרקים גמישים בצורת T בשיטת האלמנט הסופי. נמצא כי יכולת פיצוי הגמישות והעיוות של המפרק הגמיש בצורת T המורכבת מהציר המורכב הקורה האליפטי הוא החזק ביותר.

צירים גמישים נמצאים בשימוש נרחב ביישומים הדורשים תזוזה זוויתית קטנה וסיבוב דיוק גבוה. הם מבטלים נסיעות אוויריות וחיכוך מכני במהלך ההעברה. קשיחות היא מחוון ביצועים מכריע של צירים גמישים שכן הוא משקף את יכולתם להתנגד לעומסים חיצוניים ולגמישות של זוגות קינמטיים.

המאמר מציין כי מחקרים קודמים נגזרו נוסחאות מורכבות לחישוב קשיחות הצירים הגמישים. במחקר זה, המחבר משתמש בנוסחאות הבסיסיות של המכניקה כדי להפיק ביטויים תמציתיים יותר. עם זאת, בשל הממדים הגיאומטריים של הצירים הגמישים בפועל שלא עומדים במלואם בהנחות הניתוח התיאורטי, לרוב משתמשים בשיטות אלמנטים סופיים כדי לחקור את ביצועי הנוקשות שלהם.

בהתבסס על הציר הגמיש של קרן ישר מעוגלת, המחבר מציע שלושה צירים גמישים מורכבים חדשים: מורכב קרן ישר סגלגל, מרוכב קרן ישר פרבולית, וצירים מורכבים קרניים ישרות היפרבוליות. נגזרות נוסחאות חישוב הקשיחות עבור ארבעת סוגים אלה של צירים גמישים, ותכונות הנוקשות שלהן מושוות ומנותחות.

כדי להדגים את היישום של ממצאים אלה, המאמר חוקר את תכונות הנוקשות של מפרקים גמישים בצורת T באמצעות ארבעת הצירים הגמישים המורכבים. התוצאות מראות כי המפרק הגמיש בצורת T המורכב מהציר המורכב הקורה האליפטי מציג את יכולת הפיצוי העיוות החזקה ביותר.

לסיכום, מחקר זה מספק תובנות חשובות לגבי תכונות הנוקשות של סוגים שונים של צירים גמישים מורכבים. הממצאים יכולים ליידע את העיצוב והיישום של צירים גמישים בענפים שונים, במיוחד ביישומים הדורשים סיבוב מדויק וחיכוך מינימלי.