సౌకర్యవంతమైన అతుకులు మరియు సౌకర్యవంతమైన శరీర యంత్రాంగాల డిజైన్ ఆప్టిమైజేషన్ యొక్క సైద్ధాంతిక ప్రాతిపదికపై పరిశోధన

విస్తరించబడింది

కఠినమైన భాగాలకు బదులుగా సాగే వైకల్యం ద్వారా కదలిక లేదా శక్తిని ప్రసారం చేయగల సామర్థ్యం కారణంగా సౌకర్యవంతమైన అతుకులు ఖచ్చితమైన పరికరాల్లో గణనీయమైన శ్రద్ధ కనబరిచాయి. సాంప్రదాయ చలన అతుకులతో పోలిస్తే, సౌకర్యవంతమైన అతుకులు అధిక మోషన్ రిజల్యూషన్, ఘర్షణ, సరళత మరియు సాధారణ ఉత్పాదక ప్రక్రియ వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. ప్రొజెక్షన్ లితోగ్రఫీ ఆబ్జెక్టివ్ లెన్సులు, సిలికాన్ పొర వర్క్‌బెంచెస్, ఎలక్ట్రానిక్ స్కానింగ్ మైక్రోస్కోప్‌లు, స్పేస్ ఆప్టికల్ రిమోట్ సెన్సార్లు మరియు ఖచ్చితత్వం మరియు అల్ట్రా-ప్రెసిషన్ ప్రాసెసింగ్‌తో సహా వివిధ ఖచ్చితమైన పరికరాల్లో ఇవి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి. సౌకర్యవంతమైన అతుకులు వంటి కంప్లైంట్ మెకానిజమ్స్ యొక్క ముఖ్య పారామితులు, డైనమిక్ లక్షణాలను మరియు ముగింపు యొక్క స్థాన ఖచ్చితత్వాన్ని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి. అందువల్ల, సౌకర్యవంతమైన అతుకుల వశ్యతను అర్థం చేసుకోవడానికి విస్తృతమైన పరిశోధనలు జరిగాయి. ఈ కాగితం స్ట్రెయిట్ బీమ్ గుండ్రని వశ్యత అతుకుల యొక్క వశ్యత మాతృకను అధ్యయనం చేయడం, దాని పారామితులను విశ్లేషించడం మరియు వాటి రూపకల్పన మరియు ఆప్టిమైజేషన్‌కు సైద్ధాంతిక ఆధారాన్ని అందించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.

స్ట్రెయిట్ బీమ్ గుండ్రని వశ్యత యొక్క వశ్యత మాతృక:

స్ట్రెయిట్ బీమ్ గుండ్రని వశ్యత కీలు ఒత్తిడి ఏకాగ్రతను నివారించడానికి కీలు చివరల వద్ద గుండ్రని మూలలతో సరళ బీమ్ షీట్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ప్రధాన రేఖాగణిత పారామితులలో కీలు ఎత్తు (హెచ్), కీలు పొడవు (ఎల్), కీలు మందం (టి) మరియు కీలు ఫిల్లెట్ వ్యాసార్థం (ఆర్) ఉన్నాయి. కీలు యొక్క విమానంలో వైకల్యాన్ని విశ్లేషించడానికి, కాంటిలివర్ బీమ్ సిద్ధాంతం ఆధారంగా విశ్లేషణాత్మక గణన పద్ధతి ఉద్భవించింది. ఈ పద్ధతి సౌకర్యవంతమైన కీలు యొక్క విమానంలో వశ్యత మాతృక కోసం క్లోజ్డ్-లూప్ విశ్లేషణాత్మక నమూనాను ఏర్పాటు చేస్తుంది. అదనంగా, కీలు మూలలో వ్యాసార్థం మందం (R/T) యొక్క నిష్పత్తి ఇచ్చినప్పుడు వశ్యత మాతృక కోసం సరళీకృత గణన సూత్రం అందించబడుతుంది.

పరిమిత మూలకం ధృవీకరణ:

ఉత్పన్నమైన విశ్లేషణాత్మక సూత్రాన్ని ధృవీకరించడానికి, UGNX నాస్ట్రాన్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి స్ట్రెయిట్ బీమ్ గుండ్రని వశ్యత కీలు యొక్క పరిమిత మూలకం మోడల్ స్థాపించబడింది. పరిమిత మూలకం మోడల్ యొక్క అనుకరణ ఫలితాలను వశ్యత మాతృక పారామితుల యొక్క విశ్లేషణాత్మక విలువలతో పోల్చారు. కీలు యొక్క నిర్మాణ పారామితులలో విభిన్న వైవిధ్యాల కోసం రెండింటి మధ్య సాపేక్ష లోపం విశ్లేషించబడుతుంది, కీలు పొడవు నుండి మందం (L/T) నిష్పత్తి మరియు కీలు మూలలో వ్యాసార్థం మందం (R/T) నిష్పత్తి (R/T).

ఫలితాలు:

4 కంటే ఎక్కువ లేదా సమానమైన L/T నిష్పత్తుల కోసం, వశ్యత మాతృక యొక్క విశ్లేషణాత్మక మరియు అనుకరణ విలువల మధ్య సాపేక్ష లోపం 5.5%లోపల ఉందని విశ్లేషణ చూపిస్తుంది. ఏదేమైనా, L/T నిష్పత్తుల 4 కన్నా తక్కువ, కాంటిలివర్ పుంజం సన్నని పుంజంలో సరళీకృతం చేయలేకపోవడం వల్ల సాపేక్ష లోపం సాపేక్ష లోపం పెద్దది. క్లోజ్డ్-లూప్ అనలిటికల్ మోడల్ పెద్ద L/T కేసులకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటుందని ఇది సూచిస్తుంది.

R/T నిష్పత్తికి సంబంధించి, 0.1 ≤ r/t ≤ 0.5 ఉన్నప్పుడు, విశ్లేషణాత్మక మరియు అనుకరణ విలువల మధ్య సాపేక్ష లోపం 9%లోపు నియంత్రించబడుతుందని విశ్లేషణ వెల్లడిస్తుంది. అదనంగా, 0.2 ≤ r/t ≤ 0.3 ఉన్నప్పుడు, సాపేక్ష లోపం 6.5%లోపు నియంత్రించబడుతుంది. ఈ పరిశోధనలు వశ్యత మాతృక కోసం క్లోజ్డ్-లూప్ అనలిటికల్ మోడల్ యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు వర్తనీయతను ప్రదర్శిస్తాయి.

ఈ అధ్యయనంలో అభివృద్ధి చేయబడిన క్లోజ్డ్-లూప్ అనలిటికల్ మోడల్ స్ట్రెయిట్ బీమ్ గుండ్రని వశ్యత అతుకుల రూపకల్పన మరియు ఆప్టిమైజేషన్ కోసం సైద్ధాంతిక ప్రాతిపదికను అందిస్తుంది. కీలు పొడవు, మందం మరియు మూలలో వ్యాసార్థంలో వైవిధ్యాలను పరిగణనలోకి తీసుకునేటప్పుడు మోడల్ వశ్యత మాతృక పారామితులను ఖచ్చితంగా అంచనా వేయగలదని విశ్లేషణ నిరూపించింది. ఈ పరిశోధనలు ఖచ్చితమైన పరికరాల్లో కంప్లైంట్ మెకానిజమ్స్ మరియు వాటి అనువర్తనాల పురోగతికి దోహదం చేస్తాయి.