Hulumtimi mbi bazën teorike të optimizmit të projektimit të varet fleksibël dhe mekanizmat fleksibël të trupit

I zgjeruar

Varet fleksibël kanë tërhequr vëmendje të konsiderueshme në pajisjet precize për shkak të aftësisë së tyre për të transmetuar lëvizje ose energji përmes deformimit elastik në vend të përbërësve të ngurtë. Në krahasim me varet tradicionale të lëvizjes, varet fleksibël ofrojnë avantazhe të tilla si rezolucioni i lëvizjes së lartë, pa fërkime, pa lubrifikim dhe një proces të thjeshtë prodhimi. Ato janë përdorur gjerësisht në pajisje të ndryshme precize, duke përfshirë lentet objektive të litografisë së projeksionit, stolat e punës me shufra silikoni, mikroskopët elektronikë të skanimit, sensorët e largët optik hapësinor dhe përpunimin precizion dhe precizion ultra. Parametrat kryesorë të mekanizmave në përputhje, si varet fleksibël, ndikojnë drejtpërdrejt në karakteristikat dinamike dhe saktësinë e pozicionimit të fundit. Prandaj, janë bërë hulumtime të gjera për të kuptuar fleksibilitetin e varet fleksibël. Ky punim synon të studiojë matricën e fleksibilitetit të varet fleksibël të rrumbullakosur me rreze të drejtë, të analizojë parametrat e tij dhe të sigurojë një bazë teorike për hartimin dhe optimizimin e tyre.

Matrica fleksibilitet e varet fleksibël të rrumbullakosura me rreze të drejtë:

Varet e fleksionit të rrumbullakosur të rrezeve të drejta përbëhen nga një strukturë fletësh me rreze të drejtë me qoshe të rrumbullakosura në skajet e varen për të shmangur përqendrimin e stresit. Parametrat kryesorë gjeometrikë përfshijnë lartësinë e varen (H), gjatësinë e varen (L), trashësinë e varen (T) dhe rrezen e filetos së varen (R). Për të analizuar deformimin në aeroplan të varen, rrjedh një metodë analitike e llogaritjes bazuar në teorinë e rrezes së kantierit. Kjo metodë krijon një model analitik me lak të mbyllur për matricën fleksibilitet në aeroplan të varen fleksibël. Për më tepër, një formulë e thjeshtuar e llogaritjes për matricën e fleksibilitetit sigurohet kur jepet raporti i rrezes së qoshes së varen me trashësi (r/t).

Verifikimi i elementit të fundëm:

Për të vërtetuar formulën analitike të rrjedhur, një model elementi i fundëm i varen fleksibël të rrumbullakosur me rreze të drejtë është krijuar duke përdorur softuerin UGNX Nastran. Rezultatet e simulimit të modelit të elementit të fundëm janë krahasuar me vlerat analitike të parametrave të matricës fleksibilitet. Gabimi relativ midis të dyve është analizuar për ndryshime të ndryshme në parametrat strukturorë të varen, siç është raporti i gjatësisë së varen me trashësinë (L/T) dhe raporti i rrezes së qoshes së varen me trashësi (R/T).

Rezultate:

Analiza tregon se për raportet L/T më të mëdha se ose të barabarta me 4, gabimi relativ midis vlerave analitike dhe të simuluara të matricës fleksibilitet është brenda 5.5%. Sidoqoftë, për raportet L/T më pak se 4, gabimi relativ është relativisht i madh për shkak të paaftësisë për të thjeshtuar rrezen e kantierit në një rreze të hollë. Kjo tregon që modeli analitik me lak të mbyllur është më i përshtatshëm për raste të mëdha l/t.

Sa i përket raportit r/t, analiza zbulon se kur 0,1 ≤ r/t ≤ 0.5, gabimi relativ midis vlerave analitike dhe të simuluar mund të kontrollohet brenda 9%. Për më tepër, kur 0.2 ≤ r/t ≤ 0.3, gabimi relativ mund të kontrollohet brenda 6.5%. Këto gjetje demonstrojnë saktësinë dhe zbatueshmërinë e modelit analitik me lak të mbyllur për matricën e fleksibilitetit.

Modeli analitik me lak të mbyllur i zhvilluar në këtë studim ofron një bazë teorike për hartimin dhe optimizimin e varet fleksibël të rrumbullakosura me rreze të drejtë. Analiza demonstroi që modeli mund të parashikojë me saktësi parametrat e matricës fleksibilitet kur merren parasysh ndryshimet në gjatësinë e varen, trashësinë dhe rrezen e qoshes. Këto gjetje do të kontribuojnë në avancimin e mekanizmave në përputhje dhe aplikimet e tyre në pajisjet precize.