Analýza únavy za zaobleného priameho lúča Flexibilný záves_hinge znalosti_tallsen

Abstrakt: Únava flexibilných pántov, najmä tých, ktorí majú špeciálne tvary, sa do značnej miery neskúmal. Cieľom tohto výskumu je analyzovať únavový výkon kompozitných flexibilných pántov, ktoré ponúkajú zlepšenú pevnosť, presnosť polohy a rezistenciu na únavu v porovnaní s typickými flexibilnými pántmi. Uskutočnili sa experimenty simulácie konečných prvkov na výpočet únavovej životnosti zaobleného priameho lúča flexibilných pántov, čo poskytuje cenné poznatky pre inžiniersky návrh nových flexibilných pántov.

Flexibilné závesy zohrávajú rozhodujúcu úlohu v kompatibilných mechanizmoch, ale často trpia obmedzeniami, ako je obmedzený pohybový priestor, slabá sila a rozsah úzkych aplikácií. Kompozitné flexibilné pánty ponúkajú riešenie týchto problémov, vykazujú zníženú klírens, zvýšenú presnosť polohy a zvýšený únavový výkon. V posledných rokoch sa počítačová simulačná technológia, najmä analýza konečných prvkov, stáva čoraz obľúbenejšou pri vývoji produktov. Táto štúdia sa zameriava na použitie technológie simulácie únavy konečných prvkov na analýzu distribúcie únavovej životnosti zložených flexibilných pántov, čo umožňuje včasnú identifikáciu slabých bodov vo fáze návrhu.

Metóda a proces analýzy únavy:

Analýza únavy sa vzťahuje na vyhodnotenie poškodenia materiálu a zlyhania pri cyklickom zaťažení. Medzi dve bežne pozorované formy poškodenia únavy patrí únava s nízkym cyklom a únava vysokej cyklu. Použitá metóda analýzy únavy závisí od typu poškodenia únavy. Tradičné metódy, ako je nominálny stres, lokálne napätie, napätie, sila poľa stresu a energetické metódy sa široko používajú pri inžinierskom dizajne. Technológia simulácie únavy konečných prvkov však ponúka niekoľko výhod oproti tradičným metódam, vrátane určenia únavového rozdelenia života na povrchoch, vyhýbaní sa zlým návrhom a včasnej identifikácie slabých pozícií v počiatočnej fáze návrhu.

Metodológia:

Na analýzu únavového výkonu flexibilných závesov zaoblených priamych lúčov sa založil matematický model s použitím softvéru konečných prvkov (ANSYS). Model sa považoval za geometrické parametre, ako je šírka, výška, hrúbka, polomer a dĺžka priamej časti lúča. Uskutočnili sa simulácie konečných prvkov, aby sa stanovili ohybové normálne rozdelenie flexibilného závesu pri rôznych zaťaženiach. Výsledky napätia ukázali, že maximálne napätie bolo umiestnené na križovatke dvoch tvarov zárezov.

Analýza únavy za zaoblených priamych lúčov flexibilné pánty:

Únava analýzy flexibilných závesov zaobleného priameho lúča zahŕňala import distribúcie napätia získaného z analýzy konečných prvkov do systému analýzy únavy. Bola vybraná príslušná krivka S-N materiálu a bolo zadané spektrum zaťaženia. Analýza únavy poskytla pohľad na únavovú životnosť slabej polohy flexibilného závesu. Analýza zvážila maximálny napätie a odhalila únavovú životnosť približne 617 580 cyklov. Bola kategorizovaná ako únava vysokej cyklu.

Prostredníctvom experimentov s konečnými prvkami simulácie tento výskum úspešne analyzoval únavový výkon zaokrúhlených priamych lúčov flexibilných pántov. Výsledky naznačujú, že kompozitné flexibilné pánty vrátane typov zaoblených priamych lúčov vykazovali lepšiu únavovú pevnosť v porovnaní s tradičnými flexibilnými pántmi. Je však potrebný ďalší výskum na preskúmanie ďalších zakrivených flexibilných pántov, ako je hyperbola, elipsa a parabola. Zistenia prispievajú k pochopeniu únavového správania v zložených flexibilných pántoch a poskytujú teoretický základ pre zlepšenie inžinierskeho dizajnu.