Suapvalintos tiesios pluošto nuovargio analizė

Anotacija: Lanksčių vyrių nuovargis, ypač tie, kurių specialiųjų įpjovų formų, nebuvo išsamiai ištirtas. Šiuo tyrimu siekiama išanalizuoti kompozicinių lanksčių vyrių nuovargio veikimą, kurie suteikia geresnį stiprumą, padėties nustatymo tikslumą ir atsparumą nuovargiui, palyginti su tipiškais lanksčiais vyriais. Buvo atlikti baigtinių elementų modeliavimo eksperimentai, siekiant apskaičiuoti suapvalintų tiesių pluoštų lanksčių vyrių nuovargį, suteikiant vertingų įžvalgų naujų lanksčių vyrių inžineriniam dizainui.

Lankstūs vyriai vaidina lemiamą vaidmenį reikalaujančiuose mechanizmuose, tačiau jie dažnai kenčia nuo apribojimų, tokių kaip ribota judėjimo erdvė, silpna jėga ir siauros taikymo sritis. Sudėtiniai lankstūs vyriai siūlo šių problemų sprendimą, parodantį sumažėjusį klirensą, padidėjusį padėties nustatymo tikslumą ir padidėjusį nuovargio našumą. Pastaraisiais metais kompiuterinės modeliavimo technologija, ypač baigtinių elementų analizė, tapo vis populiaresnė kuriant produktus. Šiame tyrime pagrindinis dėmesys skiriamas baigtinių elementų nuovargio modeliavimo technologijos naudojimui, siekiant išanalizuoti kompozicinių lanksčių vyrių nuovargio pasiskirstymą, leidžiantį anksti nustatyti silpnąsias taškus projektavimo etape.

Nuovargio analizės metodas ir procesas:

Nuovargio analizė reiškia medžiagų pažeidimo ir gedimo įvertinimą cikliniu apkrovimu. Dvi dažniausiai stebimos nuovargio pažeidimo formos apima mažą ciklo nuovargį ir didelio ciklo nuovargį. Taikomas nuovargio analizės metodas priklauso nuo nuovargio pažeidimo tipo. Tradiciniai metodai, tokie kaip nominalus stresas, vietinis streso deformacija, streso lauko stiprumas ir energijos metodai, buvo plačiai naudojami inžinerijos dizaine. Tačiau baigtinių elementų nuovargio modeliavimo technologija suteikia keletą pranašumų, palyginti su tradiciniais metodais, įskaitant nuovargio gyvenimo pasiskirstymo ant dalies paviršių nustatymą, blogo dizaino vengimą ir ankstyvą silpnų pozicijų identifikavimą pradiniame projektavimo etape.

Metodika:

Norint išanalizuoti suapvalinto tiesiojo pluošto lanksčių vyrių nuovargio veikimą, buvo sukurtas matematinis modelis, naudojant baigtinių elementų analizės programinę įrangą (ANSYS). Modelyje buvo laikomi geometriniai parametrai, tokie kaip plotis, aukštis, storis, spindulys ir tiesios pluošto dalies ilgis. Buvo atlikti baigtinių elementų modeliavimas, siekiant nustatyti lanksčiojo vyrinio normalų pasiskirstymą, esant normaliam įtempio pasiskirstymui, esant skirtingoms apkrovoms. Streso rezultatai parodė, kad maksimalus įtempis buvo dviejų įpjovų formų sankryžoje.

Suapvalintos tiesios pluošto nuovargio analizė:

Suapvalinto tiesiojo pluošto lanksčių vyrių nuovargio analizė apėmė įtempių pasiskirstymo, gauto iš baigtinių elementų analizės, į nuovargio analizės sistemą importuoti. Buvo pasirinkta tinkama medžiagos S-N kreivė, o apkrovos spektras buvo įvestas. Nuovargio analizė suteikė įžvalgos apie silpnos lanksčios vyrio nuovargio tarnavimo laiką. Analizėje buvo nagrinėjamas maksimalus įtempių mazgas ir atskleidė maždaug 617 580 ciklų nuovargio tarnavimo laiką. Jis buvo suskirstytas į didelį ciklo nuovargį.

Atliekant baigtinių elementų modeliavimo eksperimentus, šis tyrimas sėkmingai išanalizavo suapvalintų tiesių pluoštų lanksčių vyrių nuovargį. Rezultatai parodė, kad kompoziciniai lankstūs vyriai, įskaitant suapvalintus tiesių pluoštų tipus, parodė geresnį nuovargio stiprumą, palyginti su tradiciniais lanksčiais vyriais. Tačiau norint ištirti kitus išlenktus lankstus vyrius, tokius kaip hiperbolė, elipsė ir parabolė, reikia atlikti papildomus tyrimus. Rezultatai prisideda prie nuovargio elgesio supratimo kompoziciniuose lanksčiuose vyriuose ir suteikia teorinį pagrindą inžinerinio projektavimo tobulinimui.