Buig-, trek- en compressieve stijfheidsanalyse en toepassing van vier samengestelde flexibele scharnier

Samenvatting: Dit artikel biedt een analyse van de stijfheidseigenschappen van vier samengestelde flexibele scharnieren. Het begint met het afleiden van de berekeningsformules voor buigstijfheid, spanning en compressiefheid van vier verschillende soorten flexibele scharnieren op basis van materiaalmechanica en calculus. Met behulp van de eindige -elementenmethode verifieert de auteur de juistheid van de afgeleide stijfheidsberekeningsformule voor de afgeronde rechte bundel flexibele scharnier.

Het artikel vergelijkt en analyseert vervolgens de stijfheidseigenschappen van vier verschillende samengestelde flexibele scharnieren. Het laat zien dat het composietscharnier van de elliptische rechte straal de kleinste buig- en trekstijfheid heeft.

Vervolgens analyseert de auteur de stijfheidsprestaties van flexibele T-vormige gewrichten met behulp van de eindige-elementenmethode. Het blijkt dat de flexibiliteit en vervormingscompensatievermogen van het flexibele T-vormige gewricht bestaande uit het composietscharnier van de elliptische rechte bundel het sterkst is.

Flexibele scharnieren worden veel gebruikt in toepassingen die kleine hoekverplaatsing en zeer nauwkeurige rotatie vereisen. Ze elimineren vliegreizen en mechanische wrijving tijdens de transmissie. Stijfheid is een cruciale prestatie -indicator van flexibele scharnieren omdat het hun vermogen weerspiegelt om externe belastingen te weerstaan ​​en de flexibiliteit van kinematische paren.

Het artikel merkt op dat eerdere studies complexe formules hebben afgeleid voor het berekenen van de stijfheid van flexibele scharnieren. In dit onderzoek gebruikt de auteur de basisformules van mechanica om beknopte uitdrukkingen af ​​te leiden. Vanwege de geometrische dimensies van de werkelijke flexibele scharnieren die niet volledig voldoen aan de veronderstellingen van theoretische analyse, worden eindige -elementenmethoden vaak gebruikt om hun stijfheidsprestaties te bestuderen.

Gebaseerd op de afgeronde rechte straalflexibele scharnier, stelt de auteur drie nieuwe samengestelde flexibele scharnieren voor: composiet van elliptische rechte straalcomposiet, parabolische rechte bundelcomposiet en hyperbolische rechte bundelcomposietscharnieren. De stijfheidsberekeningsformules voor deze vier soorten flexibele scharnieren worden afgeleid en hun stijfheidseigenschappen worden vergeleken en geanalyseerd.

Om de toepassing van deze bevindingen aan te tonen, onderzoekt het artikel de stijfheidseigenschappen van flexibele T-vormige gewrichten met behulp van de vier samengestelde flexibele scharnieren. De resultaten tonen aan dat het flexibele T-vormige gewricht bestaat uit het composietscharnier van het elliptische rechte bundel het sterkste vervormingsvermogen.

Concluderend biedt dit onderzoek waardevolle inzichten in de stijfheidseigenschappen van verschillende soorten samengestelde flexibele scharnieren. De bevindingen kunnen het ontwerp en de toepassing van flexibele scharnieren in verschillende industrieën informeren, met name in toepassingen die precieze rotatie en minimale wrijving vereisen.