丸いストレートビームフレキシブルヒンジ_hinge knowledge_tallsenの疲労解析
要約：柔軟なヒンジの疲労性能、特に特別なノッチ形状の疲労性能は、広範囲に研究されていません。 この研究の目的は、典型的な柔軟なヒンジと比較して、強度、位置決めの精度、疲労抵抗を改善することを提供する複合柔軟なヒンジの疲労性能を分析することを目的としています。 有限要素シミュレーション実験を実施して、丸みを帯びたストレートビームフレキシブルヒンジの疲労寿命を計算し、新しい柔軟なヒンジのエンジニアリング設計に貴重な洞察を提供しました。
柔軟なヒンジは、準拠メカニズムに重要な役割を果たしますが、しばしば、制限された移動空間、弱い強度、狭いアプリケーションの範囲などの制限に苦しんでいます。 複合柔軟なヒンジは、これらの問題の解決策を提供し、クリアランスの低下、ポジショニング精度の向上、疲労性能の向上を示します。 近年、コンピューターシミュレーション技術、特に有限要素分析は、製品開発でますます人気が高まっています。 この研究では、有限要素疲労シミュレーション技術の使用に焦点を当てて、複合柔軟なヒンジの疲労寿命分布を分析し、設計フェーズの弱点を早期に識別できるようにします。
疲労分析方法とプロセス：
疲労分析とは、循環荷重下での物質的損傷と故障の評価を指します。 一般的に観察される2つの疲労損傷の形態には、低サイクルの疲労と高サイクル疲労が含まれます。 採用されている疲労分析方法は、疲労損傷の種類に依存します。 公称ストレス、局所応力鎖、応力磁場強度、エネルギー法などの従来の方法は、エンジニアリング設計で広く使用されています。 ただし、有限要素疲労シミュレーションテクノロジーは、部品表面での疲労寿命分布の決定、悪い設計の回避、初期設計段階での弱い位置の早期識別など、従来の方法よりもいくつかの利点を提供します。
方法論：
丸いストレートビームフレキシブルヒンジの疲労性能を分析するために、有限要素分析ソフトウェア（ANSYS）を使用して数学モデルが確立されました。 このモデルは、幅、高さ、厚さ、半径、まっすぐなビーム部分の長さなどの幾何学的パラメーターを考慮しました。 有限要素シミュレーションを実施して、異なる負荷の下での柔軟なヒンジの曲げ垂直応力分布を決定しました。 応力結果は、最大応力が2つのノッチ形状の接合部にあることを示しました。
丸いストレートビームの柔軟なヒンジの疲労解析：
有限要素分析から得られたストレス分布を疲労分析システムにインポートすることを含む、丸いストレートビームの柔軟なヒンジの疲労解析。 材料の適切なS-N曲線が選択され、負荷スペクトルが入力されました。 疲労分析は、柔軟なヒンジの弱い位置の疲労寿命に関する洞察を提供しました。 分析では、最大応力ノードを考慮し、約617,580サイクルの疲労寿命を明らかにしました。 それは高サイクル疲労に分類されました。
有限要素シミュレーション実験を通じて、この研究は、丸いストレートビームフレキシブルヒンジの疲労性能を正常に分析しました。 結果は、丸みを帯びたストレートビームタイプを含む複合柔軟なヒンジが、従来の柔軟なヒンジと比較してより良い疲労強度を示したことを示しています。 ただし、双曲線、楕円、放物線など、他の湾曲した柔軟なヒンジを探索するには、さらなる研究が必要です。 調査結果は、複合柔軟なヒンジの疲労行動の理解に貢献し、エンジニアリング設計の改善の理論的根拠を提供します。
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