本文選題：抗拉柔性鉸鏈 + LEMs�。� 參考：《光學(xué)精密工程》2016年01期

【摘要】：為了在保持轉(zhuǎn)動(dòng)剛度變化不大的情況下,使得LET(Lamina Emergent Torsion)柔性鉸鏈能夠適用于存在軸向載荷的場(chǎng)合,即擁有較大的軸向剛度,本文對(duì)LET的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn),設(shè)計(jì)了一種新型柔性鉸鏈——抗拉LET柔性鉸鏈。基于抗拉LEMs(Lamina Emergent Mechanisms)柔性鉸鏈結(jié)構(gòu),將整個(gè)抗拉LET柔性鉸鏈等效為彈簧剛度模型,并對(duì)該彈簧剛度模型進(jìn)行理論建模,得到封閉解。之后采用ANSYS軟件,建立其有限元模型,分析其在轉(zhuǎn)動(dòng)載荷和軸向載荷兩種不同場(chǎng)合下的形變,并同之前的理論模型進(jìn)行比較。結(jié)果表明,采用彈簧剛度模型得到的等效剛度解與仿真分析結(jié)果較為一致,抗拉LET柔性鉸鏈的彎曲剛度僅是傳統(tǒng)LET柔性鉸鏈的1.12倍,而拉伸剛度卻是它的76.43倍。在彎曲剛度沒有大幅變化情況下,抗拉LET柔性鉸鏈的抗拉剛度明顯增大,抗拉能力大大提高,表明抗拉LET柔性鉸鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合預(yù)期要求。
[Abstract]:In order to make the LET(Lamina Emergent flexure hinge suitable for the case where axial load exists, that is to say, having large axial stiffness, the structure of LET is improved properly in order to keep little change in rotational stiffness. A new type of flexure hinge, tensile LET flexure hinge, is designed. Based on the LEMs(Lamina Emergent Mechanisms-based flexure hinge structure, the whole tensile LET flexure hinge is equivalent to the spring stiffness model. The theoretical model of the spring stiffness model is established and the closed solution is obtained. Then the finite element model is established by using ANSYS software, and its deformation under two different situations of rotational load and axial load is analyzed and compared with the previous theoretical model. The results show that the equivalent stiffness solution obtained by the spring stiffness model is in good agreement with the simulation results. The flexural stiffness of the tensile LET flexure hinge is only 1.12 times that of the traditional LET flexure hinge, while the tensile stiffness is 76.43 times of the traditional LET flexure hinge. The tensile stiffness of the tensile LET flexure hinge is obviously increased and the tensile capacity is greatly improved without any significant change of the flexural stiffness, which indicates that the structural design of the tensile LET flexure hinge meets the expected requirements.
【作者單位】： 江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;上海交通大學(xué)系統(tǒng)控制與信息處理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.50905075) 機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助項(xiàng)目(No.MSV-201407) 系統(tǒng)控制與信息處理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(No.scip-201506) 機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(No.SKLRS-2016-KF-06) 江蘇省普通高校學(xué)術(shù)學(xué)位研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃資助項(xiàng)目(No.KYLX-1115)
【分類號(hào)】：TH112

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本文編號(hào)：1815460