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椭圆横断截面新型双轴柔性铰链设计及分析
1
作者
魏华贤
赵永杰
+2 位作者
杨楠
王奉涛
牛小东
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1348-1357,共10页
现有同位正交复合缺口双轴柔铰存在矩形横断截面锐边结构,增大了应力集中效应,且无法通过优化纵向缺口轮廓来消除。为此,提出一类椭圆横断截面新型双轴柔铰。首先以圆弧缺口为对象,构建该类柔铰的参数化结构模型;然后基于卡氏第二定理...
现有同位正交复合缺口双轴柔铰存在矩形横断截面锐边结构,增大了应力集中效应,且无法通过优化纵向缺口轮廓来消除。为此,提出一类椭圆横断截面新型双轴柔铰。首先以圆弧缺口为对象,构建该类柔铰的参数化结构模型;然后基于卡氏第二定理建立其柔度及最大应力理论模型,通过有限元分析验证模型的有效性,基于此,实现了柔度及应力集中特性分析;最后通过实验测试验证了柔铰的柔度性能。结果表明,椭圆横断截面型双轴柔铰具备两向各异柔度,可从本质上避免锋利锐边结构,降低应力集中效应,与具有相同缺口结构的矩形横断截面型双轴柔铰相比,工作能力可提高47.9%,该类柔铰结构拓展了现有缺口型柔铰的基本类型。
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关键词
柔性铰链
柔性机构
椭圆横断截面
双轴柔性铰链
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职称材料
题名
椭圆横断截面新型双轴柔性铰链设计及分析
1
作者
魏华贤
赵永杰
杨楠
王奉涛
牛小东
机构
广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室
汕头大学智能制造技术教育部重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1348-1357,共10页
基金
国家自然科学基金(11872046)
广东省自然科学基金(2022A1515010172)
+1 种基金
广东省科技计划(STKJ2021189,2021KTSCX031)
省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室开放课题(JMDZ2021013)。
文摘
现有同位正交复合缺口双轴柔铰存在矩形横断截面锐边结构,增大了应力集中效应,且无法通过优化纵向缺口轮廓来消除。为此,提出一类椭圆横断截面新型双轴柔铰。首先以圆弧缺口为对象,构建该类柔铰的参数化结构模型;然后基于卡氏第二定理建立其柔度及最大应力理论模型,通过有限元分析验证模型的有效性,基于此,实现了柔度及应力集中特性分析;最后通过实验测试验证了柔铰的柔度性能。结果表明,椭圆横断截面型双轴柔铰具备两向各异柔度,可从本质上避免锋利锐边结构,降低应力集中效应,与具有相同缺口结构的矩形横断截面型双轴柔铰相比,工作能力可提高47.9%,该类柔铰结构拓展了现有缺口型柔铰的基本类型。
关键词
柔性铰链
柔性机构
椭圆横断截面
双轴柔性铰链
Keywords
flexure hinge
flexure mechanism
elliptical transverse cross-section(ETC)
two-axis flexure hinge
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
椭圆横断截面新型双轴柔性铰链设计及分析
魏华贤
赵永杰
杨楠
王奉涛
牛小东
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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