Analiza zginania, rozciągania i sztywności ściskającej i zastosowanie czterech kompozytowych elastycznych zawiasów

Podsumowanie: Ten artykuł zawiera analizę właściwości sztywności czterech kompozytowych elastycznych zawiasów. Zaczyna się od uzyskania formuł obliczeniowych pod kątem sztywności zginania, napięcia i sztywności kompresji czterech różnych rodzajów elastycznych zawiasów w oparciu o mechanikę materiału i rachunku różniczkowego. Za pomocą metody elementu skończonego autor weryfikuje poprawność wzoru obliczania sztywności pochodnej dla zaokrąglonego elastycznego zawiasu wiązki prostej.

Następnie artykuł porównuje i analizuje właściwości sztywności czterech różnych kompozytowych zawiasów. Pokazuje, że eliptyczny zawias z kompozytem z prostą wiązką ma najmniejszą sztywność zginania i rozciągania.

Następnie autor analizuje wydajność sztywności elastycznych połączeń w kształcie litery T przy użyciu metody elementu skończonego. Stwierdzono, że zdolność elastyczności i kompensacji deformacji elastycznego połączenia w kształcie litery T złożonym z eliptycznego zawiasu kompozytowego z prostą wiązką jest najsilniejsza.

Elastyczne zawiasy są szeroko stosowane w aplikacjach, które wymagają małego przesunięcia kątowego i rotacji precyzyjnej. Podczas transmisji eliminują podróże lotnicze i tarcie mechaniczne. Sztywność jest kluczowym wskaźnikiem wydajności elastycznych zawiasów, ponieważ odzwierciedla ich zdolność do odporności na obciążenia zewnętrzne i elastyczność par kinematycznych.

Artykuł zauważa, że ​​poprzednie badania uzyskały złożone wzory do obliczania sztywności elastycznych zawiasów. W tych badaniach autor wykorzystuje podstawowe formuły mechaniki, aby uzyskać bardziej zwięzłe wyrażenia. Jednak ze względu na geometryczne wymiary faktycznych elastycznych zawiasów, które nie spełniają w pełni założeń analizy teoretycznej, często stosuje się metody elementów skończonych do badania ich wydajności sztywności.

Na podstawie zaokrąglonego elastycznego zawiasu prostej wiązki autor proponuje trzy nowe kompozytowe zawiasy elastyczne: eliptyczny kompozyt z prostą wiązką, paraboliczny kompozyt z prostą wiązką i oblasy kompozytowe z prostą wiązką. Wyprowadzane są wzory obliczeń sztywności dla tych czterech rodzajów elastycznych zawiasów, a ich właściwości sztywności są porównywane i analizowane.

Aby zademonstrować zastosowanie tych ustaleń, artykuł bada właściwości sztywności elastycznych połączeń w kształcie litery T przy użyciu czterech kompozytowych zawiasów. Wyniki pokazują, że elastyczne połączenie w kształcie litery T złożone z eliptycznego zawiasu kompozytowego z prostą wiązką wykazuje najsilniejszą zdolność kompensacji deformacji.

Podsumowując, badania te zapewniają cenne wgląd w właściwości sztywności różnych rodzajów złożonych zawiasów elastycznych. Odkrycia mogą informować o projektowaniu i zastosowaniu elastycznych zawiasów w różnych branżach, szczególnie w aplikacjach wymagających precyzyjnego rotacji i minimalnego tarcia.