Noapaļota taisna staru elastīgas eņģes_hinge zināšanu_tallsena noguruma analīze

Kopsavilkums: Elastīgu eņģu, it īpaši to, kam ir īpašas iegriezumu formas, noguruma veiktspēja nav plaši pētīta. Šī pētījuma mērķis ir analizēt salikto elastīgo eņģu noguruma veiktspēju, kas piedāvā uzlabotu izturību, pozicionēšanas precizitāti un noguruma rezistenci, salīdzinot ar tipiskām elastīgām eņģēm. Tika veikti galīgo elementu simulācijas eksperimenti, lai aprēķinātu noapaļotu taisnu staru elastīgu eņģu noguruma kalpošanas laiku, sniedzot vērtīgu ieskatu jaunu elastīgu eņģu inženiertehniskajā projektēšanā.

Elastīgām eņģēm ir izšķiroša loma atbilstošos mehānismos, taču tās bieži cieš no ierobežojumiem, piemēram, ierobežota kustības telpa, vāja izturība un šaurā pielietojuma joma. Kompozītu elastīgās eņģes piedāvā risinājumu šīm problēmām, uzrādot samazinātu klīrensu, paaugstinātu pozicionēšanas precizitāti un pastiprinātu noguruma veiktspēju. Pēdējos gados datoru simulācijas tehnoloģija, īpaši galīgo elementu analīze, ir kļuvusi arvien populārāka produktu izstrādē. Šis pētījums koncentrējas uz galīgo elementu noguruma simulācijas tehnoloģijas izmantošanu, lai analizētu kompozītu elastīgo eņģu noguruma dzīves sadalījumu, ļaujot agrīni identificēt vājus punktus projektēšanas fāzē.

Noguruma analīzes metode un process:

Noguruma analīze attiecas uz materiālo bojājumu un kļūmes novērtēšanu cikliskajā slodzē. Divas parasti novērotās noguruma bojājumu formas ietver zemu cikla nogurumu un lielu cikla nogurumu. Izmantotā noguruma analīzes metode ir atkarīga no noguruma bojājumu veida. Tradicionālās metodes, piemēram, nominālais stress, vietējais stresa celiņš, stresa lauka stiprums un enerģijas metodes, ir plaši izmantotas inženiertehniskajā projektēšanā. Tomēr galīgo elementu noguruma simulācijas tehnoloģija piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm, ieskaitot noguruma dzīves sadalījuma noteikšanu uz daļām, izvairīšanās no sliktiem dizainiem un vāju pozīciju agrīnu identificēšanu sākotnējā projektēšanas posmā.

Metodika:

Lai analizētu noapaļotu taisnu staru elastīgu eņģu noguruma veiktspēju, tika izveidots matemātisks modelis, izmantojot galīgo elementu analīzes programmatūru (ANSYS). Modelis uzskatīja par ģeometriskiem parametriem, piemēram, platumu, augstumu, biezumu, rādiusu un taisnās stara daļas garumu. Tika veiktas galīgo elementu simulācijas, lai noteiktu elastīgās eņģes normālo stresa sadalījumu dažādās slodzēs. Stresa rezultāti parādīja, ka maksimālais spriegums atradās divu iegriezumu formu krustojumā.

Noapaļotu taisnu staru elastīgu eņģu noguruma analīze:

Noapaļotu taisnu staru elastīgo eņģu noguruma analīze ietvēra stresa sadalījuma importēšanu, kas iegūta no galīgo elementu analīzes noguruma analīzes sistēmā. Tika izvēlēta atbilstoša materiāla S-N līkne, un tika ievadīts slodzes spektrs. Noguruma analīze sniedza ieskatu elastīgās eņģes vājās stāvokļa noguruma dzīvē. Analīzē tika ņemts vērā maksimālais stresa mezgls un atklāja noguruma kalpošanas laiku aptuveni 617 580 ciklos. Tas tika klasificēts kā augsts cikla nogurums.

Izmantojot galīgo elementu simulācijas eksperimentus, šis pētījums veiksmīgi analizēja noapaļotu taisnu staru elastīgo eņģu noguruma veiktspēju. Rezultāti parādīja, ka saliktās elastīgās eņģes, ieskaitot noapaļotus taisnās staru veidus, parādīja labāku noguruma izturību, salīdzinot ar tradicionālajām elastīgajām eņģēm. Tomēr ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai izpētītu citas izliektas elastīgas eņģes, piemēram, hiperbola, elipse un parabola. Rezultāti veicina izpratni par noguruma izturēšanos saliktās elastīgās eņģes un nodrošina teorētisku pamatu inženiertehniskajam dizaina uzlabošanai.