Reka bentuk kaedah unsur terhingga dan analisis prestasi dari sudut fleksibel yang baru fleksibel hinge_hinge

Abstrak: Perkembangan engsel fleksibel dengan ubah bentuk besar, tekanan kecil, dan hanyutan pusat kecil selalu menjadi masalah yang mencabar dalam bidang penyelidikan engsel fleksibel. Makalah ini membentangkan reka bentuk baru engsel fleksibel dengan struktur berbentuk V, teori superposisi, dan kaedah susun atur simetri, yang diilhamkan oleh engsel fleksibel asing tertentu. Kajian konseptual dijalankan untuk merekabentuk engsel fleksibel ini, mewujudkan model matematik, dan menganalisis prestasinya. Analisis kaedah unsur terhingga menunjukkan bahawa kaedah reka bentuk meningkatkan fleksibiliti engsel dengan memanjangkan bahagian, mengurangkan hanyutan pusat dan tekanan maksimum, mengakibatkan sudut putaran maksimum kira -kira 16 °, hanyutan pusat maksimum 3.557 μm, dan tekanan maksimum 499.8 MPa, memenuhi keperluan reka bentuk awal. Keputusan ini mengesahkan nilai praktikal engsel.

Pada masa ini, sensor jauh optik ruang terutamanya mengamalkan kaedah splicing TDICCD yang terhuyung -huyung untuk mencapai array garis panjang. Walau bagaimanapun, kaedah ini tidak mempunyai pampasan gerakan imej, yang membawa kepada pengurangan ketara dalam resolusi imej. Oleh itu, pampasan gerakan imej diperlukan. Pampasan gerakan imej mekanikal dan pampasan elektronik adalah dua kaedah biasa. Makalah ini memberi tumpuan kepada kawalan masa nyata putaran peranti TDICCD untuk mencapai pampasan gerakan imej. Mekanisme berputar biasa tidak dapat memenuhi keperluan ketepatan di ruang angkasa, yang memerlukan perkembangan engsel fleksibel tanpa jurang, tiada geseran, tiada pelinciran, dan resolusi tinggi. Engsel yang dibangunkan dalam kertas ini adalah berdasarkan reka bentuk kamera tertentu, yang memerlukan sudut putaran 6-8 °, hanyutan pusat tidak melebihi 10 μm, dan dimensi dalam 40mm × 60mm.

Reka bentuk engsel fleksibel:

Beberapa reka bentuk engsel fleksibel yang tipikal diperkenalkan, termasuk engsel fleksibel yang berperingkat, engsel fleksibel berpecah-tiub, dan engsel fleksibel bebas. Walaupun engsel -engsel ini mempamerkan fleksibiliti yang baik dan pelbagai sudut putaran, mereka mengalami hanyut pusat yang ketara apabila tertakluk kepada daya luaran. Ciri -ciri umum engsel ini adalah penggunaan pelbagai buluh untuk ubah bentuk, mencapai ubah bentuk pekat melalui fleksibiliti yang diedarkan. Walau bagaimanapun, kestabilan struktur konfigurasi multi-reed adalah sukar untuk memastikan dalam persekitaran ruang. Oleh itu, keperluan untuk penyelidikan lanjut untuk memohon komponen -komponen ini ke ruang yang ditekankan. Untuk menangani isu-isu ini, reka bentuk engsel fleksibel rama-rama baru dicadangkan, menggabungkan reka bentuk berbentuk V dan struktur simetri, yang diilhamkan oleh engsel fleksibel jenis roda.

Analisis engsel fleksibel rama -rama:

Model geometri engsel fleksibel rama -rama dianalisis menggunakan kaedah elemen terhingga. Engsel terdiri daripada engsel yang saling berkaitan dengan reka bentuk berbentuk V, membolehkan peningkatan panjang unit fleksibel tanpa menjejaskan ketebalannya. Analisis menunjukkan bahawa reka bentuk secara berkesan mengurangkan tekanan dengan mengedarkan daya di empat bahagian dan melaksanakan vektor mengimbangi untuk meminimumkan hanyutan pusat. Tekanan maksimum adalah kira -kira 499.8 MPa, dalam julat tekanan yang dibenarkan bahan yang dipilih. Engsel mencapai sudut putaran 8 ° dan hanyutan pusat 3.557 μm, memenuhi keperluan reka bentuk. Hubungan antara radius dan hanyut pusat juga disiasat, dengan radius 17mm dianggap optimum untuk reka bentuk engsel. Di samping itu, analisis mendedahkan hubungan linear antara daya dan anjakan, membolehkan kawalan tepat pada sudut putaran.

Kesimpulannya, jenis baru engsel fleksibel sudut besar direka menggunakan kaedah elemen terhingga, dan prestasinya dianalisis. Reka bentuk berbentuk V yang dicadangkan, teori superposisi, dan susun atur simetri menghasilkan peningkatan fleksibiliti, hanyut pusat yang dikurangkan, dan tekanan. Engsel mencapai sudut putaran maksimum 16 °, hanyut pusat maksimum 3.557 μm, dan tekanan maksimum 499.8 MPa, memenuhi keperluan reka bentuk. Analisis hubungan daya-perpindahan selanjutnya mengesahkan keanjalan linear yang sangat baik engsel. Secara keseluruhannya, engsel yang dibangunkan mempamerkan nilai praktikal dan boleh digunakan dalam pelbagai senario, seperti upacara pembukaan, pameran perniagaan, dan promosi produk.