Analiza upogiba, natezne in stiskanja ter uporaba štirih sestavljenih fleksibilnih tečajev1

Povzetek: Na podlagi ustreznega poznavanja materialne mehanike in izračuna so pridobljene formule izračuna togosti upogiba, napetosti in togosti stiskanja štirih sestavljenih fleksibilnih tečajev. Kot primer jemo za zaobljen prožni tečaj ravnega žarka, formula izračuna togosti izpeljane togosti se preveri po metodi končnih elementov. Lastnosti togosti štirih sestavljenih fleksibilnih tečajev primerjamo in analiziramo. Rezultati kažejo, da ima eliptični kompozitni tečaj ravnega žarka najmanjšo upogibno in natezno togost. V fleksibilni strukturi sklepa v obliki črke T ima fleksibilen spoj v obliki črke T, sestavljen iz eliptičnega kompozitnega tečaja ravnega žarka, najmočnejšo sposobnost kompenzacije deformacije.

Prilagodljivi tečaji se pogosto uporabljajo v aplikacijah, ki zahtevajo majhen kotni premik in visoko natančno vrtenje, odpravljanje zračnega potovanja in mehansko trenje. Na podlagi vrste strukture lahko prilagodljive tečaje razvrstimo v različne vrste. Togost je pomemben kazalnik zmogljivosti za prilagodljive tečaje, kar odraža njihovo sposobnost upiranja zunanjih obremenitvah in njihovi prožnosti. Cilj te študije je izpeljati formule za izračun togosti za štiri sestavljene fleksibilne tečaje in primerjati njihove lastnosti togosti.

1. Vzpostavitev formule za izračun togosti:

1.1 Izračun formule za upogibanje togosti zaobljenega ravnega žarka in eliptičnih tečajev ravnega žarka se izpeljejo na podlagi mehanike materiala in računanja.

1.2 Formule za izračun togosti za parabolični in hiperbolični kompozitni tečaji ravnega žarka so izpeljane z drugim Karlovim drugim teoremom.

2. Preverjanje formule za izračun togosti:

Izvedena formula za izračun togosti za zaobljen ravni žarek je preverjen z metodo končnih elementov. Izračunane vrednosti togosti upogibanja in natezanja/kompresije primerjamo z analitičnimi rešitvami, da se določi natančnost formule.

3. Analiza togosti štirih sestavljenih fleksibilnih tečajev:

Lastnosti togosti štirih sestavljenih fleksibilnih tečajev primerjamo in analiziramo. Na podlagi izpeljanih formul za izračun togosti se izračunajo in primerjajo vrednosti upogibanja in natezne togosti za vsak tečaj.

4. Primeri prijave:

Štirje kompozitni fleksibilni tečaji se nanesejo na prilagodljivo strukturo sklepa v obliki črke T. Lastnosti togosti vsakega fleksibilnega sklepa v obliki črke T se analizirajo po metodi končnih elementov. Rezultati kažejo, da ima fleksibilni spoj v obliki črke T, sestavljen iz eliptičnega kompozitnega tečaja ravnega žarka, najmočnejšo sposobnost kompenzacije deformacije.

Izpeljane formule za izračun togosti za štiri sestavljene fleksibilne tečaje so preverjene kot natančne. Lastnosti togosti štirih tečajev se primerjajo in analizirajo, zato je ugotovljeno, da ima fleksibilen spoj v obliki črke T, sestavljen iz eliptičnega kompozitnega tečaja ravnega žarka, najboljšo zmogljivost gibanja in občutljivost obremenitve. Ta študija ponuja dragocen vpogled za oblikovanje in uporabo kompozitnih fleksibilnih tečajev na različnih področjih.