弯曲，拉伸和压缩刚度分析以及四个复合柔性铰链的应用
2023-08-02
Tallsen
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摘要：本文对四个复合柔性铰链的刚度特性进行了分析。 它首先根据材料力学和积分的四种不同类型的柔性铰链的弯曲刚度，张力和压缩刚度的计算公式开始。 使用有限元方法，作者验证了圆形直束柔性铰链的衍生刚度计算公式的正确性。
然后，本文比较和分析了四个不同复合柔性铰链的刚度特性。 它表明椭圆形的直束复合铰链具有最小的弯曲和拉伸刚度。
接下来，作者使用有限元方法分析了柔性T形关节的刚度性能。 发现由椭圆形直射束复合铰链组成的柔性T形关节的柔韧性和变形补偿能力最强。
灵活的铰链广泛用于需要小角度位移和高精度旋转的应用中。 它们消除了传输过程中的空中旅行和机械摩擦。 刚度是柔性铰链的关键性能指标，因为它反映了它们抵抗外部载荷的能力和运动对的灵活性。
本文指出，以前的研究得出了用于计算柔性铰链刚度的复杂公式。 在这项研究中，作者使用力学的基本公式来得出更简洁的表达方式。 但是，由于实际柔性铰链的几何维度无法完全满足理论分析的假设，因此通常采用有限元方法来研究其僵硬性能。
基于圆形的直光柔性铰链，作者提出了三个新的复合柔性铰链：椭圆形的直束复合材料，抛物线直光复合材料和双曲线直束复合材料铰链。 得出了这四种类型的柔性铰链的刚度计算公式，并比较和分析它们的刚度特性。
为了证明这些发现的应用，本文使用四个复合柔性铰链研究了柔性T形接头的刚度。 结果表明，由椭圆形的直束复合铰链组成的柔性T形接头表现出最强的变形补偿能力。
总之，这项研究为不同类型的复合柔性铰链的僵硬特性提供了宝贵的见解。 这些发现可以告知各个行业中灵活的铰链的设计和应用，尤其是在需要精确旋转和最小摩擦的应用中。
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