Tretthetsanalyse av avrundet rett stråle fleksibel hengsel_hinge Kunnskap_tallsen

Sammendrag: Tretthetsytelsen til fleksible hengsler, spesielt de med spesielle hakkformer, har ikke blitt studert omfattende. Denne forskningen tar sikte på å analysere utmattelsesytelsen til sammensatte fleksible hengsler, som gir forbedret styrke, posisjoneringsnøyaktighet og utmattelsesmotstand sammenlignet med typiske fleksible hengsler. Simuleringseksperimenter for endelige elementer ble utført for å beregne utmattelsens levetid for avrundede rette bjelke fleksible hengsler, og ga verdifull innsikt for ingeniørdesign av nye fleksible hengsler.

Fleksible hengsler spiller en avgjørende rolle i kompatible mekanismer, men de lider ofte av begrensninger som begrenset bevegelsesrom, svak styrke og smalt anvendelsesomfang. Sammensatte fleksible hengsler gir en løsning på disse problemene, viser redusert klaring, økt posisjoneringsnøyaktighet og forbedret utmattelsesytelse. De siste årene har datasimuleringsteknologi, spesielt endelig elementanalyse, blitt stadig mer populær innen produktutvikling. Denne studien fokuserer på bruk av endelige elementutmakende simuleringsteknologi for å analysere utmattelsens levetidsfordeling av sammensatte fleksible hengsler, noe som muliggjør tidlig identifisering av svake punkter i designfasen.

Utmattelsesanalysemetode og prosess:

Utmattingsanalyse refererer til evaluering av materialskader og svikt under syklisk belastning. To ofte observerte former for utmattelseskade inkluderer utmattelse med lav syklus og tretthet med høy syklus. Tretthetsanalysemetoden som brukes avhenger av typen utmattelseskade. Tradisjonelle metoder som nominell stress, lokal stress-belastning, stressfeltstyrke og energimetoder har blitt mye brukt i ingeniørdesign. Imidlertid gir endelige elementutmakende simuleringsteknologi flere fordeler i forhold til tradisjonelle metoder, inkludert bestemmelse av utmattelsens levetidsfordeling på delflater, unngåelse av dårlige design og tidlig identifisering av svake posisjoner i det første designstadiet.

Metodikk:

For å analysere utmattelsesytelsen til avrundede rette bjelkefleksible hengsler, ble en matematisk modell etablert ved bruk av Finite Element Analysis Software (ANSYS). Modellen vurderte geometriske parametere, for eksempel bredde, høyde, tykkelse, radius og lengde på den rette stråledelen. Simuleringer av endelige elementer ble utført for å bestemme bøyingens normale spenningsfordeling av det fleksible hengslet under forskjellige belastninger. Stressresultatene viste at det maksimale belastningen var lokalisert i krysset mellom de to hakkformene.

Utmattelsesanalyse av avrundede rette bjelke fleksible hengsler:

Tretthetsanalysen av avrundede rette bjelkefleksible hengsler involverte import av spenningsfordelingen oppnådd fra endelig elementanalyse til et utmattelsesanalysesystem. Den passende S-N-kurven for materialet ble valgt, og lastespekteret ble lagt inn. Tretthetsanalysen ga innsikt i utmattelsens levetid for det fleksible hengslets svake posisjon. Analysen vurderte den maksimale stressnoden og avslørte en utmattelsestid på omtrent 617 580 sykluser. Det ble kategorisert som tretthet med høy syklus.

Gjennom endelige element -simuleringseksperimenter analyserte denne forskningen vellykket utmattelsesytelsen til avrundede rette bjelkefleksible hengsler. Resultatene indikerte at sammensatte fleksible hengsler, inkludert avrundede rette strålyper, demonstrerte bedre utmattelsesstyrke sammenlignet med tradisjonelle fleksible hengsler. Imidlertid er det nødvendig med ytterligere forskning for å utforske andre buede fleksible hengsler, som hyperbola, ellipse og parabola. Funnene bidrar til forståelsen av utmattelsesatferd i sammensatte fleksible hengsler og gir et teoretisk grunnlag for forbedring av ingeniørdesign.