Анализа на свиткување, затегнување и компресивна вкочанетост и примена на четири композитни флексибилни шарки1

Резиме: Врз основа на релевантното знаење за материјалната механика и пресметката, добиени се формулите за пресметување на вкочанетост на свиткување, напнатост и вкочанетост на компресија на четири композитни флексибилни шарки. Земајќи ја заоблената флексибилна шарка на зракот како пример, формулата за пресметување на изведената вкочанетост се потврдува со помош на методот на конечен елемент. Карактеристиките на вкочанетост на четирите композитни флексибилни шарки се споредуваат и анализираат. Резултатите покажуваат дека елипсовидна композитна шарка на директно зрак има најмала вкочанетост на свиткување и затегнување. Во флексибилната структура на зглобот во форма на Т, флексибилниот зглоб во форма на Т, составен од елипсовидна композитна шарка на зракот, има најсилна способност за компензација на деформација.

Флексибилните шарки се користат во апликации за кои е потребно мало аголно поместување и ротација на висока прецизност, елиминирајќи го воздушното патување и механичкото триење. Врз основа на типот на структурата, флексибилните шарки можат да се категоризираат во различни типови. Вкочанетоста е важен индикатор за перформанси за флексибилни шарки, како одраз на нивната способност да се спротивстават на надворешните оптоварувања и нивната флексибилност. Оваа студија има за цел да ги извлече формулите за пресметување на вкочанетост за четири композитни флексибилни шарки и да ги спореди нивните својства на вкочанетост.

1. Воспоставување формула за пресметување на вкочанетост:

1.1 Формули за пресметување за вкочанетост на виткање на заоблен директен зрак и елипсовидни сложени шарки на директно зрак се изведени врз основа на материјална механика и пресметка.

1.2 Формули за пресметување на вкочанетост за параболички и хиперболични композитни шарки на директно зрак се изведени со употреба на втората теорема на Карл.

2. Потврда за формула за пресметување на вкочанетост:

Изведената формула за пресметување на вкочанетост за заоблената флексибилна шарка на директно зрак се потврдува со помош на методот на конечен елемент. Пресметаните вредности на вкочанетост на свиткување и затегнување/компресија се споредуваат со аналитичките решенија за да се утврди точноста на формулата.

3. Анализа на вкочанетоста на четирите композитни флексибилни шарки:

Карактеристиките на вкочанетост на четирите композитни флексибилни шарки се споредуваат и анализираат. Врз основа на формулите за пресметување на изведената вкочанетост, се пресметуваат и споредуваат и споредуваат и споредуваат вредностите на вкочанетост на свиткување и затегнување за секоја шарка.

4. Примери за апликација:

Четирите композитни флексибилни шарки се применуваат на флексибилна структура на зглобот во форма на Т. Карактеристиките на вкочанетост на секој флексибилен зглоб во форма на Т се анализираат со методот на конечен елемент. Резултатите покажуваат дека флексибилниот зглоб во форма на Т, составен од елипсовидна композитна шарка на директно зрак, има најсилна способност за компензација на деформација.

Добиените формули за пресметување на вкочанетост за четирите композитни флексибилни шарки се потврдени дека се точни. Својствата на вкочанетост на четирите шарки се споредуваат и анализираат, а флексибилниот зглоб во форма на Т, составен од елипсовидна композитна шарка на зракот, се смета дека има најдобар капацитет за движење и чувствителност на оптоварување. Оваа студија дава вредни увид за дизајнирање и примена на композитни флексибилни шарки во различни полиња.