פלעקסיביליטי כעזשבן און פאָרשטעלונג אַנאַליסיס פון אַ נייַע איין-סיידאַד גלייַך-קרייַז-יליפּס כייבריי

אַבסטראַקט:

פלעקסיבלע כינדזשיז האָבן פארדינט באַטייַטיק פּאָפּולאַריטעט אין די פעלד פון מיקראָ-עלעקטראָמעטשאַניקאַניק סיסטעמען (MEMS). דער פּאַפּיר ינטראַדוסיז אַ ראָמאַן טיפּ פון פלעקסאַבאַל הינגע, ניימלי די איין-סיידאַד גלייַך-קרייַז-כיטרע היבריד פלעקסאַבאַל הינגע. ליבערידזשינג קאַרל ס צווייט טעאָרעם, אַ קאַמפּיוטיישאַנאַל פאָרמולאַ פֿאַר די בייגיקייט פון קייַלעכיק און יליפּטיקאַל כייבריד פלעקסאַבאַל כינדזשיז איז פארגעלייגט. די דערייווד פאָרמולע איז וואַלאַדייטאַד דורך ענדיקן די עלעמענט אַנאַליסיס און קאָמפּאַראַטיווע אַנאַליסיס פון דיפיטע. די פּראַל פון יעדער סטראַקטשעראַל פּאַראַמעטער פון די יונאַלאַטעראַל כייבריד פלעקסאַבאַל הינגע אויף זייַן בייגיקייט איז אַנאַלייזד. אַ פאַרגלייַך איז געמאכט מיט די טאָפּל-סיידאַד גלייַך-קרייַז-כיטרע כייבריד פלעקסאַבאַל הינגע צו באַווייַזן די העכער ראָוטיישאַן קאַפּאַציטעט און מאַסע סענסיטיוויטי פון די יונאַלאַטעראַל פּלאַן. דער פאָרשלאָג פון יונאַלאַטעראַל כייבריד פלעקסאַבאַל כינדזשיז פּרעזאַנץ אַ נייַ אַוועניו פֿאַר ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַנז וואָס ריקווייערז סאָליד סטראַקטשערז און גרויס דיספּלייסמאַנץ.

The advent of micro-electromechanical technology, aerospace engineering, and biological engineering has highlighted the limitations of traditional rigid mechanisms in meeting design and usage requirements. פלעקסאַבאַל מעקאַניזאַמז פאָרשלאָגן פילע אַדוואַנטידזשיז, אַזאַ ווי קליין גרייס, אַוועק פון מעטשאַניקאַל רייַבונג, קיין גאַפּס און הויך באַוועגונג סענסיטיוויטי. דאָס האָט געפֿירט צו זייער ברייט נוצן אין פאַרשידן דיסאַפּלאַנז, אַרייַנגערעכנט מאַשינערי, ראָובאַטיקס, אָטאַמאַטיק קאָנטראָל און פּינטלעכקייַט מעזשערמאַנט. דער שליסל קאָמפּאָנענט פון פלעקסאַבאַל מעקאַניזאַמז איז די פלעקסאַבאַל כינדע, וואָס ילימאַנייץ פאַרפאַלן באַוועגונג און מאַקאַניקאַל רייַבונג דורך גומע דיפאָרמיישאַן און זיך-אָפּזוך פּראָפּערטיעס, אַלאַוינג פֿאַר העכער דיספּלייסמאַנט רעזאַלושאַנז. איין-אַקס פלעקסאַבאַל כינדזשיז זענען קלאַסאַפייד אין פאַרשידן שאַפּעס, אַזאַ ווי קרייַזבויגן, בלענדיק ווינקל, יליפּס, פּאַראַבאָלאַ און כייפּערבאַלאַ. צווישן זיי, די גלייַך קייַלעכיק און פירן ווינקל טייפּס זענען וויידלי אָנגעשטעלט רעכט צו זייער פּשוט סטראַקטשערז. אָבער, אין זיכער אַפּלאַקיישאַנז ווו פּלאַץ איז לימיטעד, איין-סיידאַד פלעקסאַבאַל כינדזשיז האָבן ימערדזשד ווי אַ בילכער ברירה, דערגייונג נוצן אין פּינטלעכקייַט מעזשערמאַנט און פּאַזישאַנינג.

מעטהאָדס:

בויען אויף די דערמאנטע פאָרשונג, דעם לערנען לייגט אַ נייַע טיפּ פון פלעקסאַבאַל האַנגע גערופן די יונאַלאַטעראַל כייבריד פלעקסאַבאַל כינדע, וואָס קאַמביינז די אַדוואַנטידזשיז פון כייבריד און יונאַלאַטעראַל פלעקסאַבאַל כינדזשיז. די פלעקסיביליטי כעזשבן פאָרמולע פֿאַר דעם הינגע איז דערייווד באזירט אויף די רגע טעאָרעם פון קאַרל, און די פאָרשטעלונג איז וועראַפייד דורך ענדיקן די עלעמענט אַנאַליסיס. די לערנען אויך יגזאַמאַנז די השפּעה פון פאַרשידן סטראַקטשעראַל פּאַראַמעטערס אויף די בייגיקייט פון די הינגע.

רעזולטאַטן און דיסקוסיע:

די פלעקסיביליטי כעזשבן פאָרמולע פֿאַר די יונאַלאַטעראַל גלייַך-קרייַז-כיטרע היבריד פלעקסאַבאַל כינדע ינדיקייץ אַז בייגיקייַט איז אָפענגיק אויף ביידע מאַטעריאַלס און סטראַקטשעראַל פּאַראַמעטערס. דער דערייווד פאָרמולע דעמאַנסטרייץ אַז בייגיקייַט פּאַראַמעטערס זענען ינעווייניק פּראַפּאָרשאַנאַל צו די הינגע ס ברייט, בשעת פּאַראַמעטערס אַזאַ ווי גלייַך-קרייַז ראַדיוס, ינליקס פון האַלב-מינערווערטיק אַקס, האַלב-מינערווערטיק אַקס, און מינימום גרעב. דורך אַנאַליסיס, עס איז באמערקט אַז בייגיקייַט דיקריסאַז מיט אַ פאַרגרעסערן אין די האַלב-מינערווערטיק אַקס פון די יליפּס, ינקריסאַז מיט אַ פאַרקלענערן אין די מינימום גרעב, און ענדערונגען ניט-לינעאַרלי מיט וועריינג גרעב. די השפּעה פון מינימום גרעב אויף בייגיקייט איז מער באַטייַטיק קאַמפּערד מיט אנדערע פּאַראַמעטערס.

א פאַרגלייַך איז ציען צווישן די יונאַלאַטעראַל גלייַך-קרייַז-כיטרע כייבריד פלעקסאַבאַל כינדע און די טאָפּל-סיידאַד גלייַך-סיידאַד גלייַך-קרייַז-כיטרע היבריד פלעקסאַבאַל כיבאָרד כינדזשאַבאַל הינגע פארגעלייגט אין פריערדיק ליטעראַטור. בייגיקייט איז יידענאַפייד ווי די מערסט וויטאַל כאַראַקטעריסטיש פון פלעקסאַבאַל כינדזשיז, און אַ קאָרעוו בייגיקייט פאַרהעלטעניש, דינאָוטאַד ווי Cay, איז ינפאָרמד צו פאַרגלייכן די צוויי הינגע דיזיינז. די אַנאַליסיס ריווילז אַז די יונאַלאַטעראַל כייבריד פלעקסאַבאַל כינדע יגזיבאַץ גרעסער ראָוטיישאַן קאַפּאַציטעט און מאַסע סענסיטיוויטי קאַמפּערד מיט די ביילאַטעראַל פּלאַן. די בייגיקייט פון די יונאַלאַטעראַל כייבריד פלעקסאַבאַל כינדע איז בעערעך 1.37 מאל העכער ווי די פון די ביילאַטעראַל פּלאַן.

דעם לערנען גיט אַ פולשטענדיק אַנאַליסיס פון די יונאַלאַטעראַל כייבריד פלעקסאַבאַל כינדזשאַבאַל הינגע, אַ ינאַווייטיוו פלעקסיבלע הינגע פּלאַן וואָס אָפפערס סאָליד סטראַקטשערז און גרויס דיספּלייסמאַנץ. די פאָרלייגן פלעקסיביליטי כעזשבן פאָרמולע איז וואַלאַדייטאַד דורך ענדיקן די עלעמענט אַנאַליסיס, דעמאַנסטרייטינג אַ טעות ין 8%. די השפּעה פון סטראַקטשעראַל פּאַראַמעטערס ביי בייגיקייט איז אַנאַלייזד, מיט די מינימום גרעב פון די הינגע יידענאַפייד ווי די מערסט ינפלוענטשאַל פּאַראַמעטער. אַ פאַרגלייַך מיט די ביילאַטעראַל כייבריד פלעקסאַבאַל כינדע כיילייץ די העכער פאָרשטעלונג פון די יונאַלאַטעראַל פּלאַן אין טערמינען פון ראָוטיישאַן קאַפּאַציטעט און מאַסע סענסיטיוויטי. די פארגעלייגט יונאַלאַטעראַל כייבריד פלעקסאַבאַל הינגע אָפּענס אַרויף נייַע פּאַסאַבילאַטיז פֿאַר די ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַן פון פלעקסאַבאַל כינדזשיז אין פאַרשידן ינדאַסטריז.