ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗുകളുടെയും വഴക്കമുള്ള ശരീര സംവിധാനങ്ങളുടെയും ഡിസൈൻ ഒപ്റ്റിമൈസേഷന്റെ സൈദ്ധാന്തിക അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഗവേഷണം1

അമൂർത്തമായത്: ഈ ഗവേഷണങ്ങൾ നേരായ ബീം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലെക്സർ ഹിംഗുകളുടെ വഴക്കമില്ലാതെ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. കാന്റിലിവർ ബീം സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഹിംഗയുടെ ഇൻ-പ്ലാനിംഗ് ഓർമ്മപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള അനലിറ്റിക്കൽ കണക്കുകൂട്ടൽ രീതി ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്. ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സിനായുള്ള അടച്ച-ലൂപ്പ് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ സ്ഥാപിതമായി, കൂടാതെ ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സിനായുള്ള ലളിതമായ കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം കോർണർ ദൂരവും കോട്ടയും പരിഗണിക്കുമ്പോൾ നൽകിയിട്ടുണ്ട്. കൂടാതെ, അനലിറ്റിക്കൽ മോഡലിന്റെ കൃത്യത പരിശോധിക്കുന്നതിന് ഹിംഗിന്റെ പരിമിതമായ എലമെന്റ് മോഡൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ വിശകലന, സിമുലേഷൻ മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക് വ്യത്യസ്ത ഹിച്ച് സ്ട്രക്ചർ പാരാമീറ്ററുകൾക്കായി വിശകലനം ചെയ്യുന്നു. അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ കൃത്യമാണെന്ന് ഫലങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നു, സ്വീകാര്യമായ പരിധിക്കുള്ളിൽ ആപേക്ഷിക പിശകുകൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും.

ഉയർന്ന മോഷൻ റെസല്യൂഷന്റെ ഗുണങ്ങൾ കാരണം ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗുകൾ അടിസ്ഥാനപരങ്ങളും ലളിതമായ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയും കാരണം കൃത്യത ഉപകരണങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കർശനമായ ഘടകങ്ങളുടെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനായി ചലനം, ശക്തി, അല്ലെങ്കിൽ energy ർജ്ജം കൈമാറുന്നതിനോ പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനോ ഈ സംഭരണത്തെ അവരുടെ സ്വന്തം ഇലാസ്റ്റിക് ഓർമ്മപ്പെടുത്തലിനെ ആശ്രയിക്കുന്നു. ഒരു വഴക്കമുള്ള ഹിംഗത്തിന്റെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ അതിന്റെ ചലനാത്മക സവിശേഷതകളെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുകയും സ്ഥാനനിർണ്ണയം കൃത്യത അവസാനിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മുമ്പത്തെ ഗവേഷണങ്ങൾ വിവിധ തരം ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു, പക്ഷേ പരിമിതമായ പഠനങ്ങൾ നേരായ ബീം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലെക്സർ ഹിംഗുകളിൽ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. അത്തരം ഹിംഗുകളുടെ വഴക്ക മാട്രിക്സ് പഠിച്ചുകൊണ്ട് ഈ ഗവേഷണ വിടവ് നികത്താനാണ് ഈ പേപ്പർ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.

1. നേരായ ബീം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള വഴക്കമുള്ള നിറങ്ങളുടെ വഴക്ക മാട്രിക്സ്:

സ്ട്രെസ് ഏകാഗ്രത ഒഴിവാക്കാൻ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള കോണുകളുള്ള ഒരു ഷീറ്റ് ഘടനയാണ് നേരായ ബീം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗ്. ഹിംഗയുടെ ജ്യാമിതീയ പാരാമീറ്ററിൽ ഉയരം, നീളം, കനം, ഫില്ലറ്റ് ദൂരം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇൻ-പ്ലെയിൻ രൂപഭേദം വരുത്തിയ നേടിയ അനലിറ്റിക്കൽ കണക്കുകൂട്ടൽ രീതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഹിംഗിന്റെ വഴക്കമുള്ള മാട്രിക്സിനുള്ള ഒരു അടച്ച-ലൂപ്പ് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ സ്ഥാപിച്ചു. ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ വ്യത്യസ്ത ഹിച്ച് സ്ട്രക്ചർ പാരാമീറ്ററുകൾക്കായി വിശകലനം ചെയ്യുന്നു, വിശകലന, സിമുലേഷൻ മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക് കണക്കാക്കുന്നു.

2. ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സിന്റെ പരിമിത ഘടക പരിശോധന:

അനലിറ്റിക്കൽ മോഡലിന്റെ കൃത്യത സാധൂകരിക്കുന്നതിന്, യുജിഎൻഎക്സ് നഗ്നൻ സോഫ്റ്റ്വെയർ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഹിംഗിന്റെ ഒരു പരിമിതമായ എലമെന്റ് മോഡൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. യൂണിറ്റ് ഫോഴ്സ് / നിമിഷം ലോഡുചെയ്ത ഹിംഗയുടെ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ വിശകലന മൂല്യങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്നു. വഴക്കത്തിന്റെ വിശകലന, സിമുലേഷൻ മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക് ഹിംഗെ നീളത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത അനുപാതങ്ങളെ കനം (എൽ / ടി) കനം (ആർ / ടി) വരെ വിശകലനം ചെയ്യുന്നു.

2.1 ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകളിൽ എൽ / ടിയുടെ ഫലം:

ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ വിശകലന, സിമുലേഷൻ മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക് 5% ൽ 5% നുള്ളിൽ 4 ൽ കൂടുതലോ തുല്യമോ ആണ്. 4 ൽ താഴെയുള്ള അനുപാതത്തിനായി, നേർത്ത ബീം അനുമാനത്തിന്റെ പരിമിതികൾ കാരണം ആപേക്ഷിക പിശക് ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, അടച്ച-ലൂപ്പ് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ കൂടുതൽ / ടി അനുപാതങ്ങളുമായി ഹിംഗുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്.

2.2 ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകളിൽ r / t ന്റെ പ്രഭാവം:

ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ വിശകലന, സിമുലേഷൻ മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക് R / t- ൽ അനുപാതത്തിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു. 0.1 മുതൽ 0.5 വരെയുള്ള അനുപാതങ്ങൾക്ക്, 9% നുള്ളിൽ ആപേക്ഷിക പിശക് നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. 0.2 മുതൽ 0.3 വരെയുള്ള അനുപാതങ്ങൾക്കായി, ആപേക്ഷിക പിശക് 6.5% നുള്ളിൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടും.

2.3 ലളിതമായ ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകളെക്കുറിച്ച് r / t ന്റെ പ്രഭാവം:

ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി മാട്രിക്സ് പാരാമീറ്ററുകൾക്ക് ലളിതമായ അനലിറ്റിക്കൽ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ r / t പരിഗണിക്കുന്നു. ലളിതമായ അനലിറ്റിക്കൽ മൂല്യങ്ങളും സിമുലേഷൻ മൂല്യങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക പിശക് R / t- ൽ വർദ്ധിച്ചതായി വർദ്ധിക്കുന്നു. 0.3 മുതൽ 0.2 വരെയുള്ള അനുപാതത്തിനായി, ആപേക്ഷിക പിശക് യഥാക്രമം 9% നും 7% നും ഇടയിൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടാം.

നേരായ ബീം റ round ണ്ട് ഫ്ലെക്സർഡ് ഫ്ലെക്സർ ഹിംഗുകളുടെ വികസിത-ലൂപ്പ് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ ഫ്ലെക്സിബിൾ ഹിംഗുകളുടെയും മെക്കാനിസങ്ങളുടെയും രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും സൈദ്ധാന്തിക അടിസ്ഥാനം നൽകുന്നു. പരിമിതമായ ഘടക സിമുലേഷനുകളിലൂടെ മോഡലിന്റെ കൃത്യത സാധൂകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ആപേക്ഷിക പിശകുകൾ വ്യത്യസ്ത ഹിച്ച് സ്ട്രക്ചർ പാരാമീറ്ററുകൾക്ക് സ്വീകാര്യമായ പരിധിക്കുള്ളിലാണ്. ഈ ഗവേഷണങ്ങൾ വിവിധ കൃത്യമായ ഉപകരണങ്ങളിൽ നേരായ ബീം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലെക്സർ ഹിംഗുകൾ മനസിലാക്കുന്നതിനും പ്രയോഗത്തിനും സംഭാവന ചെയ്യുന്നു.