柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)最大應(yīng)力計(jì)算方法研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-06 20:03
本文關(guān)鍵詞:柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)最大應(yīng)力計(jì)算方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:柔性機(jī)構(gòu)是一種利用構(gòu)件本身的彈性變形(撓性)獲得部分或全部運(yùn)動(dòng)的裝置,與傳統(tǒng)的剛體機(jī)構(gòu)相比,具有精度高、成本低、零件數(shù)少等優(yōu)點(diǎn),因此受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。在柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)中,柔性鉸鏈?zhǔn)亲畲嗳醯牟课?它具有更小的尺寸和應(yīng)力集中特性。為了確定柔性鉸鏈的運(yùn)動(dòng)范圍和疲勞壽命,評(píng)價(jià)柔性鉸鏈中產(chǎn)生的最大應(yīng)力就變得至關(guān)重要。因此,對(duì)柔性鉸鏈進(jìn)行精確建模,基于應(yīng)力集中系數(shù)預(yù)測(cè)柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)的最大應(yīng)力,進(jìn)而保證機(jī)構(gòu)的疲勞壽命,成為設(shè)計(jì)和優(yōu)化柔性鉸鏈的關(guān)鍵。 應(yīng)力集中系數(shù)作為描述柔性鉸鏈應(yīng)力集中程度的量,提供了一種評(píng)估最大應(yīng)力的有效方式。在本文中,使用無(wú)量綱參數(shù)ξ=ρc/t作為唯一的擬合變量,通過(guò)擬合有限元計(jì)算結(jié)果,分別獲得了兩類(lèi)通用柔性鉸鏈模型的拉伸應(yīng)力集中系數(shù)和彎曲應(yīng)力集中系數(shù)的通用經(jīng)驗(yàn)公式,兩類(lèi)通用柔性鉸鏈包括圓錐曲線型柔性鉸鏈和各種橢圓弧倒角型柔性鉸鏈。該經(jīng)驗(yàn)公式適用于常用的柔性鉸鏈,包括圓型,橢圓型,拋物線型,雙曲線型,各種橢圓弧倒角型柔性鉸鏈,并且具有很小的誤差。這些經(jīng)驗(yàn)公式能夠很方便、容易地被應(yīng)用于柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化中。橋式位移放大機(jī)構(gòu)的案例研究證明了經(jīng)驗(yàn)公式在預(yù)測(cè)柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)中最大應(yīng)力的有效性。進(jìn)而,在理論應(yīng)力集中系數(shù)的基礎(chǔ)上,本文對(duì)鉸鏈的疲勞應(yīng)力集中系數(shù)作了初步探索,用它更準(zhǔn)確的來(lái)描述缺口對(duì)應(yīng)力集中的影響程度。 本文所給出的兩類(lèi)通用柔性鉸鏈模型的拉伸應(yīng)力集中系數(shù)和彎曲應(yīng)力集中系數(shù)的通用經(jīng)驗(yàn)公式,形式簡(jiǎn)單,便于選用,通用性強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】:柔性機(jī)構(gòu) 柔性鉸鏈 最大應(yīng)力 應(yīng)力集中系數(shù) 橋式位移放大機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TH112
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 緒論7-15
- 1.1 柔性機(jī)構(gòu)概述8-9
- 1.2 柔性鉸鏈9-13
- 1.2.1 柔性鉸鏈的特性9-10
- 1.2.2 柔性鉸鏈的分類(lèi)10
- 1.2.3 柔性鉸鏈在柔性機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用10-13
- 1.3 本文的工作安排13-15
- 1.3.1 本文主要研究工作13-14
- 1.3.2 論文章節(jié)安排14-15
- 第二章 應(yīng)力集中系數(shù)15-25
- 2.1 應(yīng)力集中15-18
- 2.1.1 應(yīng)力15-16
- 2.1.2 應(yīng)力集中16-18
- 2.2 應(yīng)力集中系數(shù)18-21
- 2.2.1 應(yīng)力集中系數(shù)18
- 2.2.2 基準(zhǔn)應(yīng)力的選擇18-20
- 2.2.3 柔性鉸鏈應(yīng)力集中系數(shù)的計(jì)算20-21
- 2.3 不同幾何特征缺口柔性鉸鏈的應(yīng)力集中系數(shù)21-23
- 2.4 小結(jié)23-25
- 第三章 圓錐曲線型柔性鉸鏈最大應(yīng)力計(jì)算方法研究25-35
- 3.1 圓錐曲線型柔性鉸鏈25-29
- 3.1.1 圓錐曲線型柔性鉸鏈概述25-27
- 3.1.2 圓錐曲線型柔性鉸鏈的幾何關(guān)系27-29
- 3.2 圓錐曲線型柔性鉸鏈的有限元模型29-31
- 3.3 圓錐曲線型柔性鉸鏈應(yīng)力集中系數(shù)的通用公式31-32
- 3.4 算例:圓錐曲線型柔性鉸鏈橋式位移放大機(jī)構(gòu)最大應(yīng)力評(píng)估32-34
- 3.5 小結(jié)34-35
- 第四章 橢圓弧倒角型柔性鉸鏈最大應(yīng)力計(jì)算方法研究35-45
- 4.1 橢圓弧倒角型柔性鉸鏈35-39
- 4.1.1 橢圓弧倒角型柔性鉸鏈概述35-36
- 4.1.2 橢圓弧倒角型柔性鉸鏈的幾何關(guān)系36-39
- 4.2 橢圓弧倒角型柔性鉸鏈的的有限元模型39-40
- 4.3 橢圓弧倒角型柔性鉸鏈應(yīng)力集中系數(shù)的通用方程40-42
- 4.4 算例:橢圓弧倒角型柔性鉸鏈橋式位移放大機(jī)構(gòu)最大應(yīng)力評(píng)估42-44
- 4.5 小結(jié)44-45
- 第五章 疲勞應(yīng)力集中系數(shù)45-53
- 5.1 疲勞應(yīng)力集中系數(shù)45-47
- 5.2 疲勞應(yīng)力集中系數(shù)的確定47-49
- 5.3 兩種通用柔性鉸鏈的疲勞應(yīng)力集中系數(shù)49-51
- 5.4 小結(jié)51-53
- 第六章 總結(jié)與展望53-55
- 6.1 論文工作總結(jié)53-54
- 6.2 研究工作展望54-55
- 致謝55-57
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 發(fā)表論文和參加科研情況61
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 陳貴敏,賈建援,劉小院,勾燕潔;柔性鉸鏈精度特性研究[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2004年S2期
本文關(guān)鍵詞:柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)最大應(yīng)力計(jì)算方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):349028
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