Hulumtimi mbi bazën teorike të optimizmit të projektimit të varet fleksibël dhe mekanizmat fleksibël të trupit1

Abstrakt: Ky hulumtim përqendrohet në studimin e matricës fleksibilitet të varet fleksibël të rrumbullakosura me rreze të drejtë. Metoda e llogaritjes analitike për deformimin në aeroplan të varen rrjedh bazuar në teorinë e rrezes së kantierit. Modeli analitik me lak të mbyllur për matricën e fleksibilitetit është vendosur, dhe një formulë e thjeshtuar llogaritje për matricën e fleksibilitetit sigurohet kur merret parasysh rrezja e qoshes dhe trashësia e varen. Për më tepër, një model elementi i fundëm i varen është zhvilluar për të verifikuar saktësinë e modelit analitik. Gabimi relativ midis vlerave analitike dhe simulimit të parametrave të matricës fleksibilitet është analizuar për parametra të ndryshëm të strukturës së varen. Rezultatet demonstrojnë se modeli analitik është i saktë, dhe gabimet relative mund të kontrollohen brenda kufijve të pranueshëm.

Varet fleksibël përdoren gjerësisht në pajisjet precize për shkak të avantazheve të tyre të rezolucionit të lëvizjes së lartë, pa fërkime dhe proces të thjeshtë prodhimi. Këto varet mbështeten në deformimin e tyre elastik për të transmetuar ose shndërruar lëvizjen, forcën ose energjinë, duke eleminuar nevojën për përbërës të ngurtë. Parametrat kryesorë të një varen fleksibël ndikojnë drejtpërdrejt në karakteristikat e tij dinamike dhe saktësinë e pozicionimit fundor. Hulumtimet e mëparshme janë përqendruar në lloje të ndryshme të varet fleksibël, por studime të kufizuara janë kryer në varet fleksibël të rrumbullakosura me rreze të drejtë. Ky punim synon të plotësojë këtë hendek hulumtues duke studiuar matricën fleksibilitet të varet e tilla.

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

Varet fleksibël të rrumbullakosur me rreze të drejtë janë një strukturë fletë me qoshe të rrumbullakosura për të shmangur përqendrimin e stresit. Parametrat gjeometrikë të varen përfshijnë lartësinë, gjatësinë, trashësinë dhe rrezen e filetove. Një model analitik me lak të mbyllur për matricën fleksibilitet të varen është vendosur në bazë të metodës së llogaritjes analitike të derivuar për deformimin brenda aeroplanit. Parametrat e matricës së fleksibilitetit janë analizuar për parametrat e ndryshëm të strukturës së varen, dhe llogaritet gabimi relativ midis vlerave analitike dhe simulimit.

2. Verifikimi i elementit të fundëm të matricës fleksibilitet:

Për të vërtetuar saktësinë e modelit analitik, krijohet një model elementi i fundëm i varen duke përdorur softuerin UGNX Nastran. Rezultatet e simulimit të varen të ngarkuar me forcën/momentin e njësisë krahasohen me vlerat analitike. Gabimi relativ midis vlerave analitike dhe simulimit të parametrave të matricës fleksibilitet është analizuar për raporte të ndryshme të gjatësisë së varen me trashësinë (l/t) dhe rrezen e qoshes në trashësi (r/t).

2.1 Efekti i l/t në parametrat e matricës fleksibilitet:

Gabimi relativ midis vlerave analitike dhe simulimit të parametrave të matricës fleksibilitet është gjetur të jetë brenda 5.5% kur raporti L/T është më i madh se ose i barabartë me 4. Për raportet më pak se 4, gabimi relativ rritet ndjeshëm për shkak të kufizimeve të supozimit të rrezeve të hollë. Prandaj, modeli analitik me lak të mbyllur është i përshtatshëm për varet me raporte më të mëdha L/T.

2.2 Efekti i R/T në parametrat e matricës fleksibilitet:

Gabimi relativ midis vlerave analitike dhe simulimit të parametrave të matricës fleksibilitet rritet me rritjen e raportit r/t. Për raportet midis 0,1 dhe 0.5, gabimi relativ mund të kontrollohet brenda 9%. Për raportet midis 0.2 dhe 0.3, gabimi relativ mund të kontrollohet brenda 6.5%.

2.3 Efekti i R/T në parametrat e matricës së fleksibilitetit të thjeshtuar:

Formulat analitike të thjeshtuara për parametrat e matricës fleksibilitet janë dhënë duke marrë parasysh raportin r/t. Gabimi relativ midis vlerave të thjeshtuara analitike dhe vlerave të simulimit rritet me një rritje të raportit r/t. Për raportet midis 0.3 dhe 0.2, gabimi relativ mund të kontrollohet përkatësisht brenda 9% dhe 7%.

Modeli analitik i zhvilluar me lak të mbyllur të matricës fleksibilitet për varet fleksibël të rrumbullakosur me rreze të drejtë siguron një bazë teorike për hartimin dhe optimizimin e varet dhe mekanizmat fleksibël. Saktësia e modelit është e vlefshme përmes simulimeve të elementeve të fundme, dhe gabimet relative janë brenda kufijve të pranueshëm për parametra të ndryshëm të strukturës së varen. Ky hulumtim kontribuon në të kuptuarit dhe zbatimin e varet fleksibël të rrumbullakosur me rreze të drejtpërdrejtë në pajisje të ndryshme precize.