Vermoeidheidsanalyse van afgeronde rechte straalflexibel hinge_hinge kennis_tallsen

Samenvatting: De vermoeidheidsprestaties van flexibele scharnieren, vooral die met speciale notch -vormen, is niet uitgebreid bestudeerd. Dit onderzoek is bedoeld om de vermoeidheidsprestaties van samengestelde flexibele scharnieren te analyseren, die verbeterde sterkte, positioneringsnauwkeurigheid en vermoeidheidsweerstand bieden in vergelijking met typische flexibele scharnieren. Eindige element simulatie -experimenten werden uitgevoerd om de vermoeidheidsleven van afgeronde rechte bundelflexibele scharnieren te berekenen, wat waardevolle inzichten oplevert voor het technische ontwerp van nieuwe flexibele scharnieren.

Flexibele scharnieren spelen een cruciale rol in conforme mechanismen, maar ze lijden vaak aan beperkingen zoals beperkte bewegingsruimte, zwakke sterkte en smal toepassingsbereik. Composiet flexibele scharnieren bieden een oplossing voor deze problemen, met verminderde klaring, verhoogde positioneringsnauwkeurigheid en verbeterde vermoeidheidsprestaties. In de afgelopen jaren is computersimulatietechnologie, met name eindige elementenanalyse, steeds populairder geworden in productontwikkeling. Deze studie richt zich op het gebruik van eindige element vermoeidheidssimulatietechnologie om de vermoeidheidslevensverdeling van samengestelde flexibele scharnieren te analyseren, waardoor vroege identificatie van zwakke punten in de ontwerpfase mogelijk is.

Vermoeidheidsanalysemethode en proces:

Vermoeidheidsanalyse verwijst naar de evaluatie van materiaalschade en falen onder cyclische belasting. Twee algemeen waargenomen vormen van vermoeidheidsschade omvatten lage cyclusvermoeidheid en hoge cyclusvermoeidheid. De gebruikte vermoeidheidsanalysemethode hangt af van het type vermoeidheidsschade. Traditionele methoden zoals nominale stress, lokale stress-rek, stressveldsterkte en energiemethoden zijn op grote schaal gebruikt in engineeringontwerp. Eindige element vermoeidheidssimulatietechnologie biedt echter verschillende voordelen ten opzichte van traditionele methoden, waaronder de bepaling van de levensdistributie van vermoeidheid op gedeeltelijke oppervlakken, het vermijden van slechte ontwerpen en vroege identificatie van zwakke posities in de initiële ontwerpfase.

Methodologie:

Om de vermoeidheidsprestaties van afgeronde rechte straalflexibele scharnieren te analyseren, werd een wiskundig model opgezet met behulp van eindige elementanalysesoftware (ANSYS). Het model beschouwde geometrische parameters, zoals breedte, hoogte, dikte, straal en lengte van het rechte straalgedeelte. Simulaties van eindige elementen werden uitgevoerd om de buigende normale spanningsverdeling van het flexibele scharnier onder verschillende belastingen te bepalen. De stressresultaten toonden aan dat de maximale spanning zich bevond op de kruising van de twee inkepingen.

Vermoeidheidsanalyse van afgeronde rechte straalflexibele scharnieren:

De vermoeidheidsanalyse van afgeronde rechte straalflexibele scharnieren omvatte het importeren van de spanningsverdeling verkregen uit eindige elementanalyse in een vermoeidheidsanalysesysteem. De juiste S-N-curve van het materiaal werd geselecteerd en het belastingspectrum werd ingevoerd. De vermoeidheidsanalyse gaf inzichten in de vermoeidheidsleven van de zwakke positie van het flexibele scharnier. De analyse beschouwde het maximale stressknooppunt en onthulde een vermoeidheidsleven van ongeveer 617.580 cycli. Het werd gecategoriseerd als vermoeidheid van hoge cyclus.

Door middel van simulatie -experimenten met eindige elementen analyseerde dit onderzoek met succes de vermoeidheidsprestaties van afgeronde rechte straalflexibele scharnieren. De resultaten gaven aan dat composiet flexibele scharnieren, inclusief afgeronde rechte straaltypen, een betere vermoeidheidssterkte vertoonden in vergelijking met traditionele flexibele scharnieren. Verder onderzoek is echter vereist om andere gebogen flexibele scharnieren te onderzoeken, zoals hyperbool, ellips en parabool. De bevindingen dragen bij aan het begrip van vermoeidheidsgedrag in samengestelde flexibele scharnieren en bieden een theoretische basis voor verbetering van de technische ontwerp.