การวิเคราะห์ความเมื่อยล้าของลำแสงแบบโค้งมนแบบยืดหยุ่นบานพับที่ยืดหยุ่น

บทคัดย่อ: ประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าของบานพับที่ยืดหยุ่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีรูปร่างรอยบากพิเศษยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าของบานพับที่ยืดหยุ่นแบบคอมโพสิตซึ่งให้ความแข็งแรงที่ดีขึ้นความแม่นยำในการวางตำแหน่งและความต้านทานความล้าเมื่อเทียบกับบานพับที่ยืดหยุ่นโดยทั่วไป การทดลองจำลององค์ประกอบไฟไนต์ได้ดำเนินการเพื่อคำนวณอายุการใช้งานความเหนื่อยล้าของบานพับที่มีความยืดหยุ่นลำแสงแบบโค้งมนซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าสำหรับการออกแบบทางวิศวกรรมของบานพับที่ยืดหยุ่นใหม่

บานพับที่ยืดหยุ่นมีบทบาทสำคัญในกลไกที่สอดคล้องกัน แต่พวกเขามักจะประสบข้อ จำกัด เช่นพื้นที่การเคลื่อนไหวที่ จำกัด ความแข็งแรงที่อ่อนแอและขอบเขตการใช้งานที่แคบ บานพับที่มีความยืดหยุ่นแบบคอมโพสิตนำเสนอวิธีแก้ปัญหาเหล่านี้แสดงการกวาดล้างที่ลดลงเพิ่มความแม่นยำในการวางตำแหน่งและประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าที่เพิ่มขึ้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิเคราะห์องค์ประกอบที่ จำกัด ได้กลายเป็นที่นิยมมากขึ้นในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่การใช้เทคโนโลยีการจำลองความเหนื่อยล้าขององค์ประกอบ จำกัด เพื่อวิเคราะห์การกระจายชีวิตของความเหนื่อยล้าของบานพับที่ยืดหยุ่นคอมโพสิตช่วยให้สามารถระบุจุดอ่อนได้ในระยะแรกในขั้นตอนการออกแบบ

วิธีการวิเคราะห์ความเหนื่อยล้าและกระบวนการ:

การวิเคราะห์ความเหนื่อยล้าหมายถึงการประเมินความเสียหายของวัสดุและความล้มเหลวภายใต้การโหลดแบบวัฏจักร สองรูปแบบที่สังเกตได้โดยทั่วไปของความเสียหายความเหนื่อยล้า ได้แก่ ความเหนื่อยล้ารอบต่ำและความเหนื่อยล้ารอบสูง วิธีการวิเคราะห์ความเมื่อยล้าที่ใช้ขึ้นอยู่กับประเภทของความเสียหายเมื่อยล้า วิธีการดั้งเดิมเช่นความเครียดเล็กน้อยความเครียดจากความเครียดในท้องถิ่นความแข็งแรงของสนามความเครียดและวิธีการพลังงานได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการออกแบบทางวิศวกรรม อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีการจำลองความเหนื่อยล้าขององค์ประกอบ จำกัด มีข้อได้เปรียบหลายประการมากกว่าวิธีการดั้งเดิมรวมถึงการกำหนดการกระจายอายุความเหนื่อยล้าบนพื้นผิวส่วนการหลีกเลี่ยงการออกแบบที่ไม่ดีและการระบุตำแหน่งที่อ่อนแอในระยะแรก

วิธีการ:

ในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าของบานพับที่ยืดหยุ่นของลำแสงแบบโค้งมนแบบโค้งมนแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ได้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์ (ANSYS) แบบจำลองนี้พิจารณาพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตเช่นความกว้างความสูงความหนารัศมีและความยาวของส่วนลำแสงตรง การจำลององค์ประกอบไฟไนต์ได้ดำเนินการเพื่อตรวจสอบการกระจายความเครียดตามปกติของบานพับที่ยืดหยุ่นภายใต้โหลดที่แตกต่างกัน ผลลัพธ์ความเครียดแสดงให้เห็นว่าความเครียดสูงสุดตั้งอยู่ที่ทางแยกของรูปร่างรอยทั้งสอง

การวิเคราะห์ความเหนื่อยล้าของบานพับที่มีความยืดหยุ่น:

การวิเคราะห์ความเหนื่อยล้าของบานพับที่ยืดหยุ่นของลำแสงแบบโค้งมนนั้นเกี่ยวข้องกับการนำเข้าการกระจายความเครียดที่ได้จากการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ในระบบการวิเคราะห์ความเหนื่อยล้า เลือกเส้นโค้ง S-N ที่เหมาะสมของวัสดุและป้อนสเปกตรัมโหลด การวิเคราะห์ความเหนื่อยล้าให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับอายุการใช้งานที่อ่อนล้าของตำแหน่งที่อ่อนแอของบานพับที่ยืดหยุ่น การวิเคราะห์พิจารณาโหนดความเครียดสูงสุดและเปิดเผยอายุความเหนื่อยล้าประมาณ 617,580 รอบ มันถูกจัดหมวดหมู่เป็นความเมื่อยล้ารอบสูง

ผ่านการทดลองจำลององค์ประกอบ จำกัด การวิจัยนี้ประสบความสำเร็จในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าของบานพับที่ยืดหยุ่นแบบลำแสงแบบโค้งมน ผลการศึกษาพบว่าบานพับที่มีความยืดหยุ่นคอมโพสิตรวมถึงประเภทลำแสงตรงแบบโค้งมนแสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงของความเมื่อยล้าที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับบานพับที่ยืดหยุ่นแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อสำรวจบานพับที่ยืดหยุ่นโค้งอื่น ๆ เช่นไฮเพอร์โบลาวงรีและพาราโบลา การค้นพบนี้มีส่วนช่วยในการทำความเข้าใจพฤติกรรมความเหนื่อยล้าในบานพับที่ยืดหยุ่นแบบคอมโพสิตและให้พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการปรับปรุงการออกแบบทางวิศวกรรม