Metoda e elementit të fundëm Dizajni dhe analiza e performancës së një hinge_hinge fleksibël të ri me kënd të madh e di

Abstrakt: Zhvillimi i varet fleksibël me deformim të madh, stres të vogël dhe lëvizje të vogla qendrore ka qenë gjithmonë një problem sfidues në fushën e hulumtimeve fleksibël të varet. Ky punim paraqet një model të ri të një varen fleksibël me një strukturë në formë V, teori të superpozicionit dhe metodë të paraqitjes simetrike, të frymëzuar nga një varet e caktuar fleksibël e huaj. Një studim konceptual u krye për të hartuar këtë varet fleksibël, për të krijuar një model matematikor dhe për të analizuar performancën e tij. Analiza e metodës së elementit të fundëm demonstroi që metoda e projektimit rriti fleksibilitetin e varen duke zgjatur seksionin, uli lëvizjen e saj qendrore dhe stresin maksimal, duke rezultuar në një kënd rotacioni maksimal prej afro 16 °, një lëvizje maksimale qendrore prej 3.557 μm, dhe një stres maksimal prej 499.8 MPa, duke përmbushur kërkesat fillestare të projektimit. Këto rezultate konfirmojnë vlerën praktike të varen.

Aktualisht, sensorët e largët optik të hapësirës kryesisht miratojnë metodën e shkrirjes së tronditur të TDICCD për të arritur vargje të linjave të gjata. Sidoqoftë, kësaj metode i mungon kompensimi i lëvizjes së imazhit, duke çuar në një ulje të ndjeshme të rezolucionit të imazhit. Prandaj, kompensimi i lëvizjes së imazhit është i nevojshëm. Kompensimi mekanik i lëvizjes së imazhit dhe kompensimi elektronik janë dy metodat e zakonshme. Ky punim përqendrohet në kontrollin në kohë reale të rotacionit të pajisjes TDICCD për të arritur kompensimin e lëvizjes së imazhit. Mekanizmat e zakonshëm të rrotullimit nuk janë në gjendje të plotësojnë kërkesat e precizionit në hapësirë, duke kërkuar zhvillimin e varet fleksibël pa hendek, pa fërkime, pa lubrifikim dhe rezolucion të lartë. Varet e zhvilluara në këtë punim bazohet në një dizajn specifik të kamerës, duke kërkuar një kënd rrotullimi prej 6-8 °, lëvizje qendrore jo më shumë se 10 μm, dhe dimensione brenda 40 mm × 60 mm.

Dizajn fleksibël i varet:

Prezantohen disa modele tipike fleksibël të varen, duke përfshirë varen fleksibël të stivuar, varen fleksibël të tubit të ndarë dhe varen fleksibël fleksibël pa fleksibël. Ndërsa këto varet shfaqin fleksibilitet të mirë dhe një gamë të madhe të këndeve të rrotullimit, ato vuajnë nga një lëvizje e konsiderueshme qendrore kur i nënshtrohen forcave të jashtme. Karakteristika e zakonshme e këtyre varet është përdorimi i kallamishteve të shumta për deformim, duke arritur deformim të përqendruar përmes fleksibilitetit të shpërndarë. Sidoqoftë, stabiliteti strukturor i konfigurimeve me shumë shpina është e vështirë të sigurohet në mjedisin hapësinor. Prandaj, theksohet nevoja për hulumtime të mëtejshme për të zbatuar këto përbërës në hapësirë. Për të adresuar këto çështje, propozohet një model i ri fleksibël i varet fleksibël, duke përfshirë një dizajn në formë V dhe strukturë simetrike, të frymëzuar nga varet fleksibël të tipit të rrotave.

Analiza e varen fleksibël të fluturave:

Modeli gjeometrik i varen fleksibël të fluturës është analizuar duke përdorur metodën e elementit të fundëm. Varet është e përbërë nga varet e ndërlidhura me një dizajn në formë V, duke bërë të mundur gjatësinë e rritur të njësisë fleksibël pa kompromentuar trashësinë e saj. Analiza tregon se dizajni zvogëlon në mënyrë efektive stresin duke shpërndarë forcën në katër pjesë dhe duke zbatuar kompensimin e vektorit për të minimizuar lëvizjen e qendrës. Stresi maksimal është afërsisht 499.8 MPa, brenda intervalit të lejueshëm të stresit të materialit të zgjedhur. Varet arrin një kënd rrotullimi prej 8 ° dhe një lëvizje qendrore prej 3.557 μm, duke përmbushur kërkesat e projektimit. Marrëdhënia midis rrezeve dhe lëvizjes qendrore hetohet gjithashtu, me një rreze 17 mm që konsiderohet optimale për hartimin e varen. Për më tepër, analiza zbulon një marrëdhënie lineare midis forcës dhe zhvendosjes, duke mundësuar kontroll të saktë të këndit të rrotullimit.

Si përfundim, një lloj i ri i varen fleksibël me kënd të madh është krijuar duke përdorur metodën e elementit të fundëm, dhe performanca e tij është analizuar. Dizajni i propozuar në formë V, teoria e superpozicionit dhe paraqitja simetrike rezultojnë në rritjen e fleksibilitetit, uljen e ngritjes së qendrës dhe stresin. Varet arrin një kënd maksimal të rrotullimit prej 16 °, një lëvizje maksimale të qendrës prej 3.557 μm, dhe një stres maksimal prej 499.8 MPa, duke përmbushur kërkesat e projektimit. Analiza e marrëdhënies së zhvendosjes së forcës konfirmon më tej elasticitetin e shkëlqyeshëm linear të varen. Në përgjithësi, varet e zhvilluara shfaq vlera praktike dhe mund të aplikohen në skenarë të ndryshëm, të tilla si ceremonitë e hapjes, ekspozitat e biznesit dhe promovimet e produkteve.