ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗുകളുടെയും വഴക്കമുള്ള ശരീര സംവിധാനങ്ങളുടെയും ഡിസൈൻ ഒപ്റ്റിമൈസേഷന്റെ സൈദ്ധാന്തിക അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഗവേഷണം

വിപുലീകരിച്ചു

കർശനമായ ഘടകങ്ങൾക്ക് പകരം ഇലാസ്റ്റിക് ഓർമ്മപ്പെടുത്തൽ വഴി പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് കാരണം ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗുകൾ കൃത്യമായ ഡിഫർമിനേഷനിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു. പരമ്പരാഗത ചലന ഹിംഗുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗുകൾ ഉയർന്ന മോഷൻ റെസലൂഷൻ പോലുള്ള ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, സംഘർഷമില്ല, ലൂബ്രിക്കേഷൻ, ലളിതമായ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ. പ്രൊജക്ഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി, സിലിക്കൺ വേഫർ വർക്ക്ബെഞ്ചുകൾ, ഇലക്ട്രോണിക് വിദൂര മൈക്രോസ്കോപ്പുകൾ, സ്പേസ് ഒപ്റ്റിക്കൽ വിദൂര സെൻസറുകൾ, പ്രിസിഷൻ, അൾട്രാ പ്രിസിഷൻ പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ വിവിധ കൃത്യത ഉപകരണങ്ങളിൽ അവ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കംപ്ലയിന്റ് സംവിധാനങ്ങളുടെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ, വഴക്കമുള്ള ഹിംഗുകൾ പോലെ, ചലനാത്മക സവിശേഷതകളെ നേരിട്ട് സ്വാധീനിക്കുകയും അവസാനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനപരമായ കൃത്യതയെ നേരിടുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, വഴക്കമുള്ള ഹിംഗുകളുടെ വഴക്കം മനസിലാക്കാൻ വിപുലമായ ഗവേഷണങ്ങൾ നടത്തി. ഈ പേപ്പർ നേരായ ബീം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലെക്സർ ഹിംഗുകളുടെ വഴക്ക മാട്രിക്സ് പഠിക്കുകയാണ്, അതിന്റെ പാരാമീറ്ററുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുക, അവയുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും സൈദ്ധാന്തിക അടിസ്ഥാനം നൽകുക.

നേരായ ബീം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലെക്സർ ഹിംഗുകളുടെ ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ്:

സ്ട്രെസ് ഏകാഗ്രത ഒഴിവാക്കാൻ ഹിംഗെയുടെ അറ്റത്ത് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള കോണുകളുള്ള ഒരു നേരായ ബീം ഷീറ്റ് ഘടനയിൽ ഒരു നേരായ ബീം ഷീറ്റ് ഘടന അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഹിംഗ് ഉയരം (എച്ച്), ഹിഞ്ച് ദൈർഘ്യം (എൽ), ഹിച്ച് കനം (ടി), ഹിംഗ് ഫില്ലറ്റ് ദൂരം (ആർ) എന്നിവയാണ് പ്രധാന ജ്യാമിതീയ പാരാമീറ്ററിൽ. ഹിഞ്ചിന്റെ ഇൻ-പ്ലെയിൻ രൂപഭേദം വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിന്, കാന്റിലിവർ ബീം സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അനലിറ്റിക്കൽ കണക്കുകൂട്ടൽ രീതി ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്. ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗെയുടെ ഇൻ-ലോപ്പ് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ ഈ രീതി സ്ഥാപിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഹിംഗ് കോർണർ ദൂരത്തിന്റെ വാതലത്തിലേക്ക് (ആർ / ടി) അനുപാതത്തിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന ഒരു ലളിതമായ കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം നൽകുന്നു.

പരിമിത ഘടക പരിശോധന:

നേരായ ബീം റ round ണ്ട് ഫ്ലെക്സറിന്റെ ഒരു പരിമിതമായ എലമെന്റ് മോഡൽ സാധൂകരിക്കാൻ യുജിഎക്സ് നഗ്നൻ സോഫ്റ്റ്വെയർ ഉപയോഗിച്ചാണ് സ്ഥാപിതമായത്. ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ വിശകലന മൂല്യങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ പരിമിത ഘടക മോഡലിന്റെ സിമുലേഷൻ ഫലമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്നു. ഇരുവരും തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക്, ഹിംഗെ നീളത്തിന്റെ അനുപാതം (എൽ / ടി) എന്ന അനുപാതം (l / t), ഹിച്ച് കോർണർ ദൂരത്തിലേക്ക് (r / t) അനുപാതത്തിലേക്ക് വിശകലനം ചെയ്യുന്നു.

ഫലങ്ങൾ:

"ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സിന്റെ വിശകലന, അനുകരണ മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക് 5.5 ശതമാനത്തിനുള്ളിൽ ആപേക്ഷിക പിശക്. എന്നിരുന്നാലും, 4 ൽ താഴെയുള്ള എൽ / ടി അനുപാതങ്ങൾക്ക്, ആപേക്ഷിക പിശക് താരതമ്യേന ഒരു മെലിഞ്ഞ ബീമിലേക്ക് ലളിതമാക്കാനുള്ള കഴിവില്ലായ്മ കാരണം താരതമ്യേന വലുതാണ്. അടച്ച-ലൂപ്പ് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ വലിയ എൽ / ടി കേസുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

R / t- നെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, വിശകലനം വെളിപ്പെടുത്തുന്നത് 0.1 ≤ r / t ≤ 0.5, വിശകലന, അനുകരണ മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക് 9% ൽ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, 0.2 ≤ / t ≤ 0.3, ആപേക്ഷിക പിശക് 6.5% നുള്ളിൽ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സിനായി അടച്ച-ലൂപ്പ് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡലിന്റെ കൃത്യതയും പ്രയോഗവും ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ പ്രകടമാക്കുന്നു.

ഈ പഠനത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ക്ലോസ്-ലൂപ്പ് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ നേരായ ബീം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലെക്സർ ഹിംഗുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും ഒപ്റ്റിമൈസേഷനുമായി ഒരു സൈദ്ധാന്തിക അടിസ്ഥാനം നൽകുന്നു. ഹിച്ച് നീളം, കനം, കോർണർ ദൂരത്തിൽ വ്യത്യാസങ്ങൾ പരിഗണിക്കുമ്പോൾ മോഡലിന് വഴക്കലില്ലായ്മ മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ കൃത്യമായി പ്രവചിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് വിശകലനം തെളിയിച്ചു. ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ കംപ്ലയിന്റ് സംവിധാനങ്ങളും കൃത്യമായ ഉപകരണങ്ങളിലെ അപേക്ഷകളും കാരണമാകും.