Истраживање на теоријској основи за дизајн оптимизације флексибилних шарка и флексибилних механизама тела1

Сажетак: Ово истраживање се фокусира на проучавање матрице флексибилности равне зглобове зглобове шире. Аналитички метод обрачуна за деформацију на равнима шарке потиче на основу теорије конзоле. Основан је аналитички модел затворене петље за флексибилност матрица и поједностављена формула за израчун за флексибилност матрице се обезбеђује када разматра угаони радијус и дебљину шарке. Поред тога, модел коначног елемента шарке је развијен да би се потврдила тачност аналитичког модела. Релативна грешка између аналитичких и симулацијских вредности параметара флексибилности матрице анализирана је за различите параметре шарке шарке. Резултати показују да је аналитички модел тачан, а релативне грешке могу се контролисати у оквиру прихватљивих граница.

Флексибилне шарке се широко користе у прецизним уређајима због њихових предности високе резолуције покрета, без трења и једноставног производног процеса. Ови се шарке ослањају на своју еластичну деформацију за пренос или претворбу кретања, силе или енергије, елиминишући потребу за крутим компонентама. Кључни параметри флексибилне шарке директно утичу на његове динамичке карактеристике и тачност позиционирања. Претходно истраживање се фокусирало на различите врсте флексибилних шарки, али ограничене студије су спроведене на равном зглобу заобљених флексибилности шире. Овај рад има за циљ да попуни овај истраживачки јаз проучавајући флексибилност матрице таквих шарка.

1. Матрица флексибилности равне снопове заобљене флексибилне шарке:

Флексибилан шарки равног снопа је лист структура са заобљеним угловима како би се избегла концентрација стреса. Геометријски параметри шарке укључују висину, дужину, дебљину и радијус филета. Аналитички модел затворене петље за флексибилност матрице шарке успостављен је на основу извођеног метода алатичког обрачуна за деформацију равне. Параметри флексибилности матрице се анализирају за различите параметре шарке шарке, а обрачунава се релативна грешка између аналитичких и симулацијских вредности.

2. Верификација коначних елемената флексибилно матрица:

Да бисте потврдили тачност аналитичког модела, модел коначних елемената зглоба је креиран помоћу софтвера УГНКС Настрана. Резултати симулације шарка оптерећене јединичним силом / тренуткама упоређују се са аналитичким вредностима. Релативна грешка између аналитичких и симулацијских вредности параметара флексибилности матрице анализирана је за различите омјере дужине шарке до дебљине (Л / Т) и угаони радијус на дебљину (р / т).

2.1 Ефекат Л / Т на параметрима матрице флексибилности:

Откривено је да је релативна грешка између аналитичких и симулацијских вредности параметара флексибилности матрице у року од 5,5% када је однос Л / Т већи од или једнак 4. За омјере мање од 4, релативна грешка се значајно повећава због ограничења претпоставке витке греде. Стога је аналитички модел затворене петље погодан за шарке са већим Л / Т омјерима.

2.2 ефекат Р / Т на флексибилно матрице:

Релативна грешка између аналитичких и симулацијских вредности параметара матрице флексибилности расте са повећањем односа Р / Т. За омјере између 0,1 и 0,5, релативна грешка може се контролисати у року од 9%. За омјере између 0,2 и 0,3, релативна грешка може се контролисати у року од 6,5%.

2.3 Ефекат Р / Т на поједностављеним параметрима матрице флексибилности:

Поједностављени аналитички формуле за параметре флексибилности матрице обезбеђују се у обзир однос Р / Т. Релативна грешка између поједностављених аналитичких вредности и вредности симулације повећава се са повећањем односа Р / Т. За омјере између 0,3 и 0,2, релативна грешка може се контролисати у року од 9%, односно 7%.

Развијени аналитички модел флексибилности са флексибилношћу са флексибилним флексибилним зглобовима за заштиту од стране флексибилности равне снопове пружа теоријску основу за дизајн и оптимизацију флексибилних шарка и механизама. Тачност модела је потврђена кроз симулације коначних елемената, а релативне грешке су у прихватљивим границама за различите параметре шарке шарке. Ово истраживање доприноси разумевању и примени равне зглобове ширене зглобове шире у различитим прецизним уређајима.