曲げ、引張および圧縮剛性分析と4つの複合柔軟なヒンジの適用
概要：この記事では、4つの複合柔軟なヒンジの剛性特性の分析を提供します。 それは、材料の力学と計算に基づいて、4種類の柔軟なヒンジの剛性、張力、および圧縮剛性を曲げるための計算式を導き出すことから始まります。 有限要素法を使用して、著者は、丸いストレートビームフレキシブルヒンジの導出された剛性計算式の正確性を確認します。
次に、この記事では、4つの異なる複合柔軟なヒンジの剛性特性を比較および分析します。 楕円形のストレートビーム複合ヒンジが最小の曲げと引張剛性を持っていることを示しています。
次に、著者は、有限要素法を使用して、柔軟なT字型ジョイントの剛性パフォーマンスを分析します。 楕円形のストレートビーム複合ヒンジで構成される柔軟なT字型のジョイントの柔軟性と変形補正能力が最も強いことがわかります。
柔軟なヒンジは、小さな角度変位と高精度の回転を必要とするアプリケーションで広く使用されています。 彼らは、送信中の空の旅と機械的摩擦を排除します。 剛性は、外部負荷に抵抗する能力と運動学のペアの柔軟性を反映するため、柔軟なヒンジの重要な性能指標です。
この記事は、以前の研究が柔軟なヒンジの剛性を計算するための複雑な式を導き出したことを指摘しています。 この研究では、著者はメカニズムの基本的な式を使用して、より簡潔な表現を導き出します。 ただし、実際の柔軟なヒンジの幾何学的寸法により、理論分析の仮定を完全に満たしていないため、剛性パフォーマンスを研究するために有限要素方法が使用されます。
丸いストレートビームフレキシブルヒンジに基づいて、著者は、3つの新しい複合柔軟なヒンジを提案します：楕円形のストレートビーム複合材、放物線ストレートビーム複合材、双曲線ストレートビーム複合ヒンジ。 これらの4種類の柔軟なヒンジの剛性計算式が導出され、それらの剛性特性が比較されて分析されます。
これらの調査結果の適用を実証するために、この記事では、4つの複合柔軟なヒンジを使用して、柔軟なT字型ジョイントの剛性特性を調査します。 結果は、楕円形のストレートビーム複合ヒンジで構成される柔軟なT字型のジョイントが、最も強力な変形補償能力を示すことを示しています。
結論として、この研究は、さまざまなタイプの複合柔軟なヒンジの剛性特性に関する貴重な洞察を提供します。 この調査結果は、さまざまな業界、特に正確な回転と最小限の摩擦を必要とするアプリケーションでの柔軟なヒンジの設計と適用を知らせることができます。
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