நெகிழ்வான கீல்கள் மற்றும் நெகிழ்வான உடல் வழிமுறைகளின் வடிவமைப்பு தேர்வுமுறையின் தத்துவார்த்த அடிப்படையில் ஆராய்ச்சி1

சுருக்கம்: இந்த ஆராய்ச்சி நேராக கற்றை வட்டமான நெகிழ்வு கீல்களின் நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸைப் படிப்பதில் கவனம் செலுத்துகிறது. கீலின் விமானத்தில் சிதைவதற்கான பகுப்பாய்வு கணக்கீட்டு முறை கான்டிலீவர் பீம் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் பெறப்படுகிறது. நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸிற்கான மூடிய-லூப் பகுப்பாய்வு மாதிரி நிறுவப்பட்டுள்ளது, மேலும் மூலையில் ஆரம் மற்றும் கீல் தடிமன் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸிற்கான எளிமைப்படுத்தப்பட்ட கணக்கீட்டு சூத்திரம் வழங்கப்படுகிறது. கூடுதலாக, பகுப்பாய்வு மாதிரியின் துல்லியத்தை சரிபார்க்க கீலின் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு மாதிரி உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்களின் பகுப்பாய்வு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மதிப்புகளுக்கு இடையிலான ஒப்பீட்டு பிழை வெவ்வேறு கீல் கட்டமைப்பு அளவுருக்களுக்கு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. பகுப்பாய்வு மாதிரி துல்லியமானது என்பதை முடிவுகள் நிரூபிக்கின்றன, மேலும் ஒப்பீட்டு பிழைகள் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய வரம்புகளுக்குள் கட்டுப்படுத்தப்படலாம்.

அதிக இயக்கத் தீர்மானம், உராய்வு இல்லை மற்றும் எளிய உற்பத்தி செயல்முறை ஆகியவற்றின் நன்மைகள் காரணமாக துல்லியமான சாதனங்களில் நெகிழ்வான கீல்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த கீல்கள் இயக்கம், சக்தி அல்லது ஆற்றலை கடத்த அல்லது மாற்றுவதற்கு அவற்றின் சொந்த மீள் சிதைவை நம்பியுள்ளன, கடுமையான கூறுகளின் தேவையை நீக்குகின்றன. ஒரு நெகிழ்வான கீலின் முக்கிய அளவுருக்கள் அதன் மாறும் பண்புகள் மற்றும் இறுதி பொருத்துதல் துல்லியத்தை நேரடியாக பாதிக்கின்றன. முந்தைய ஆராய்ச்சி பல்வேறு வகையான நெகிழ்வான கீல்களில் கவனம் செலுத்தியுள்ளது, ஆனால் நேராக கற்றை வட்டமான நெகிழ்வு கீல்களில் வரையறுக்கப்பட்ட ஆய்வுகள் நடத்தப்பட்டுள்ளன. அத்தகைய கீல்களின் நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸைப் படிப்பதன் மூலம் இந்த ஆராய்ச்சி இடைவெளியை நிரப்புவதை இந்த கட்டுரை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

1. நேராக கற்றை வட்டமான நெகிழ்வான கீல்களின் நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ்:

நேராக கற்றை வட்டமான நெகிழ்வான கீல் என்பது மன அழுத்த செறிவைத் தவிர்க்க வட்டமான மூலைகளைக் கொண்ட ஒரு தாள் அமைப்பு ஆகும். கீலின் வடிவியல் அளவுருக்களில் உயரம், நீளம், தடிமன் மற்றும் ஃபில்லட் ஆரம் ஆகியவை அடங்கும். கீலின் நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸிற்கான ஒரு மூடிய-லூப் பகுப்பாய்வு மாதிரி விமானத்தில் சிதைவுக்கான பெறப்பட்ட பகுப்பாய்வு கணக்கீட்டு முறையின் அடிப்படையில் நிறுவப்பட்டுள்ளது. நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்கள் வெவ்வேறு கீல் கட்டமைப்பு அளவுருக்களுக்கு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகின்றன, மேலும் பகுப்பாய்வு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மதிப்புகளுக்கு இடையிலான தொடர்புடைய பிழை கணக்கிடப்படுகிறது.

2. நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸின் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு சரிபார்ப்பு:

பகுப்பாய்வு மாதிரியின் துல்லியத்தை சரிபார்க்க, UGNX NASTRAN மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி கீலின் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு மாதிரி உருவாக்கப்படுகிறது. அலகு சக்தி/தருணத்துடன் ஏற்றப்பட்ட கீலின் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகள் பகுப்பாய்வு மதிப்புகளுடன் ஒப்பிடப்படுகின்றன. நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்களின் பகுப்பாய்வு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மதிப்புகளுக்கு இடையிலான ஒப்பீட்டு பிழை கீல் நீளத்தின் தடிமன் (எல்/டி) மற்றும் மூலையில் ஆரம் தடிமன் (ஆர்/டி) வெவ்வேறு விகிதங்களுக்கு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது.

நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்களில் எல்/டி விளைவு:

எல்/டி விகிதம் 4 ஐ விட அதிகமாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருக்கும்போது நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்களின் பகுப்பாய்வு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மதிப்புகளுக்கு இடையிலான ஒப்பீட்டு பிழை 5.5% க்குள் இருக்கும். 4 க்கும் குறைவான விகிதங்களுக்கு, மெல்லிய கற்றை அனுமானத்தின் வரம்புகள் காரணமாக தொடர்புடைய பிழை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. எனவே, மூடிய-லூப் பகுப்பாய்வு மாதிரி பெரிய எல்/டி விகிதங்களைக் கொண்ட கீல்களுக்கு ஏற்றது.

2.2 நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்களில் R/T இன் விளைவு:

நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்களின் பகுப்பாய்வு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மதிப்புகளுக்கு இடையிலான ஒப்பீட்டு பிழை R/T விகிதத்தின் அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கிறது. 0.1 முதல் 0.5 வரையிலான விகிதங்களுக்கு, தொடர்புடைய பிழையை 9%க்குள் கட்டுப்படுத்தலாம். 0.2 முதல் 0.3 வரையிலான விகிதங்களுக்கு, தொடர்புடைய பிழையை 6.5%க்குள் கட்டுப்படுத்தலாம்.

2.3 எளிமைப்படுத்தப்பட்ட நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்களில் R/T இன் விளைவு:

நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸ் அளவுருக்களுக்கான எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பகுப்பாய்வு சூத்திரங்கள் R/T விகிதத்தைக் கருத்தில் கொண்டு வழங்கப்படுகின்றன. எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பகுப்பாய்வு மதிப்புகள் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மதிப்புகளுக்கு இடையிலான ஒப்பீட்டு பிழை R/T விகிதத்தின் அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கிறது. 0.3 முதல் 0.2 வரையிலான விகிதங்களுக்கு, தொடர்புடைய பிழையை முறையே 9% மற்றும் 7% க்குள் கட்டுப்படுத்தலாம்.

நேராக பீம் வட்டமான நெகிழ்வு கீல்களுக்கான நெகிழ்வுத்தன்மை மேட்ரிக்ஸின் வளர்ந்த மூடிய-லூப் பகுப்பாய்வு மாதிரி நெகிழ்வான கீல்கள் மற்றும் வழிமுறைகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் தேர்வுமுறைக்கு ஒரு தத்துவார்த்த அடிப்படையை வழங்குகிறது. மாதிரியின் துல்லியம் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு உருவகப்படுத்துதல்கள் மூலம் சரிபார்க்கப்படுகிறது, மேலும் தொடர்புடைய பிழைகள் வெவ்வேறு கீல் கட்டமைப்பு அளவுருக்களுக்கு ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய வரம்புகளுக்குள் உள்ளன. இந்த ஆராய்ச்சி பல்வேறு துல்லியமான சாதனங்களில் நேரான பீம் வட்டமான நெகிழ்வு கீல்களைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் பயன்படுத்துவதற்கும் பங்களிக்கிறது.