కొత్త సింగిల్-సైడెడ్ స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రి యొక్క వశ్యత గణన మరియు పనితీరు విశ్లేషణ

సారాంశం:

మైక్రో-ఎలక్ట్రోమెకానికల్ సిస్టమ్స్ (MEMS) రంగంలో సౌకర్యవంతమైన అతుకులు గణనీయమైన ప్రజాదరణ పొందాయి. ఈ కాగితం సౌకర్యవంతమైన కీలు యొక్క నవల రకం పరిచయం చేస్తుంది, అవి సింగిల్-సైడెడ్ స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ హింజ్. కార్ల్ యొక్క రెండవ సిద్ధాంతాన్ని పెంచడం, వృత్తాకార మరియు ఎలిప్టికల్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ అతుకుల వశ్యతకు గణన సూత్రం ప్రతిపాదించబడింది. ఉత్పన్నమైన సూత్రం పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ మరియు తులనాత్మక విశ్లేషణ ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది. ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ సౌకర్యవంతమైన కీలు యొక్క ప్రతి నిర్మాణ పరామితి యొక్క ప్రభావం దాని వశ్యతపై విశ్లేషించబడుతుంది. ఇంకా, ఏకపక్ష రూపకల్పన యొక్క ఉన్నతమైన భ్రమణ సామర్థ్యం మరియు లోడ్ సున్నితత్వాన్ని ప్రదర్శించడానికి డబుల్-సైడెడ్ స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలుతో పోలిక జరుగుతుంది. ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ అతుకుల ప్రతిపాదన కాంపాక్ట్ నిర్మాణాలు మరియు పెద్ద స్థానభ్రంశాలు అవసరమయ్యే ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాల కోసం కొత్త మార్గాన్ని అందిస్తుంది.

మైక్రో-ఎలక్ట్రోమెకానికల్ టెక్నాలజీ, ఏరోస్పేస్ ఇంజనీరింగ్ మరియు బయోలాజికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క ఆగమనం సమావేశ రూపకల్పన మరియు వినియోగ అవసరాలను తీర్చడంలో సాంప్రదాయ కఠినమైన యంత్రాంగాల పరిమితులను హైలైట్ చేసింది. సౌకర్యవంతమైన యంత్రాంగాలు చిన్న పరిమాణం, యాంత్రిక ఘర్షణ లేకపోవడం, అంతరాలు లేవు మరియు అధిక చలన సున్నితత్వం వంటి అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. ఇది యంత్రాలు, రోబోటిక్స్, కంప్యూటర్లు, ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ మరియు ఖచ్చితమైన కొలతతో సహా వివిధ విభాగాలలో వాటి విస్తృతమైన ఉపయోగానికి దారితీసింది. సౌకర్యవంతమైన యంత్రాంగాల యొక్క ముఖ్య భాగం సౌకర్యవంతమైన కీలు, ఇది సాగే వైకల్యం మరియు స్వీయ-రికవరీ లక్షణాల ద్వారా కోల్పోయిన కదలిక మరియు యాంత్రిక ఘర్షణను తొలగిస్తుంది, ఇది అధిక స్థానభ్రంశం తీర్మానాలను అనుమతిస్తుంది. సింగిల్-యాక్సిస్ ఫ్లెక్సిబుల్ హింగ్స్ ఆర్క్, లీడ్ యాంగిల్, ఎలిప్స్, పారాబొలా మరియు హైపర్బోలా వంటి వివిధ ఆకారాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. వాటిలో, స్ట్రెయిట్-రౌండ్ మరియు సీసం కోణ రకాలు వాటి సాధారణ నిర్మాణాల కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఏదేమైనా, స్థలం పరిమితం అయిన కొన్ని అనువర్తనాల్లో, సింగిల్-సైడెడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ హింగ్స్ ఇష్టపడే ఎంపికగా ఉద్భవించాయి, ఖచ్చితమైన కొలత మరియు పొజిషనింగ్‌లో యుటిలిటీని కనుగొనడం.

పద్ధతులు:

పైన పేర్కొన్న పరిశోధనపై ఆధారపడి, ఈ అధ్యయనం ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు అని పిలువబడే కొత్త రకం సౌకర్యవంతమైన కీలును ప్రతిపాదిస్తుంది, ఇది హైబ్రిడ్ మరియు ఏకపక్ష సౌకర్యవంతమైన అతుకుల ప్రయోజనాలను మిళితం చేస్తుంది. ఈ కీలు కోసం వశ్యత గణన సూత్రం కార్ల్ యొక్క రెండవ సిద్ధాంతం ఆధారంగా తీసుకోబడింది మరియు దాని పనితీరు పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది. కీలు యొక్క వశ్యతపై వివిధ నిర్మాణ పారామితుల ప్రభావాన్ని కూడా అధ్యయనం పరిశీలిస్తుంది.

ఫలితాలు మరియు చర్చ:

ఏకపక్ష స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు కోసం వశ్యత గణన సూత్రం వశ్యత పదార్థం మరియు నిర్మాణ పారామితులపై ఆధారపడి ఉంటుందని సూచిస్తుంది. ఉత్పన్నమైన సూత్రం వశ్యత పారామితులు కీలు యొక్క వెడల్పుకు విలోమానుపాతంలో ఉన్నాయని చూపిస్తుంది, అయితే స్ట్రెయిట్-సర్కిల్ వ్యాసార్థం, దీర్ఘవృత్తాకార సెమీ-మేజర్ అక్షం, సెమీ-మైనర్ అక్షం మరియు కనీస మందం వంటి పారామితులు కూడా వశ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయి. విశ్లేషణ ద్వారా, దీర్ఘవృత్తం యొక్క సెమీ-మైనర్ అక్షం పెరుగుదలతో వశ్యత తగ్గుతుందని, కనీస మందం తగ్గడంతో పెరుగుతుంది మరియు వివిధ మందంతో సరళంగా మారుతుంది. ఇతర పారామితులతో పోలిస్తే వశ్యతపై కనీస మందం యొక్క ప్రభావం మరింత ముఖ్యమైనది.

ఏకపక్ష స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు మరియు ముందు సాహిత్యంలో ప్రతిపాదించిన డబుల్ సైడెడ్ స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు మధ్య పోలిక తీసుకోబడింది. వశ్యత సౌకర్యవంతమైన అతుకుల యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన లక్షణంగా గుర్తించబడింది మరియు రెండు కీలు డిజైన్లను పోల్చడానికి CDAY గా సూచించబడే సాపేక్ష వశ్యత నిష్పత్తి ప్రవేశపెట్టబడింది. ద్వైపాక్షిక రూపకల్పనతో పోలిస్తే ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ సౌకర్యవంతమైన కీలు ఎక్కువ భ్రమణ సామర్థ్యం మరియు లోడ్ సున్నితత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తుందని విశ్లేషణ వెల్లడించింది. ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు యొక్క వశ్యత ద్వైపాక్షిక రూపకల్పన కంటే సుమారు 1.37 రెట్లు ఎక్కువ.

ఈ అధ్యయనం ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు యొక్క సమగ్ర విశ్లేషణను అందిస్తుంది, ఇది కాంపాక్ట్ నిర్మాణాలు మరియు పెద్ద స్థానభ్రంశాలను అందించే వినూత్న సౌకర్యవంతమైన కీలు రూపకల్పన. ఉత్పన్నమైన ఫ్లెక్సిబిలిటీ లెక్కింపు సూత్రం పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది, ఇది 8%లోపు లోపాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. వశ్యతపై నిర్మాణ పారామితుల ప్రభావం విశ్లేషించబడుతుంది, కీలు యొక్క కనీస మందం అత్యంత ప్రభావవంతమైన పరామితిగా గుర్తించబడింది. ఇంకా, ద్వైపాక్షిక హైబ్రిడ్ సౌకర్యవంతమైన కీలుతో పోలిక భ్రమణ సామర్థ్యం మరియు లోడ్ సున్నితత్వం పరంగా ఏకపక్ష రూపకల్పన యొక్క ఉన్నతమైన పనితీరును హైలైట్ చేస్తుంది. ప్రతిపాదిత ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ సౌకర్యవంతమైన కీలు వివిధ పరిశ్రమలలో సౌకర్యవంతమైన అతుకుల ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనానికి కొత్త అవకాశాలను తెరుస్తుంది.