抗压内LET柔性铰链的建模及分析

发布时间：2017-06-07 10:25

  本文关键词：抗压内LET柔性铰链的建模及分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对内LET(Lamina emergent torsion)柔性铰链存在轴向刚度低这一问题,基于倒置原则提出了一种抗压内LET柔性铰链.首先,综合考虑各柔顺片段的变形特点,设计了抗压内LET柔性铰链的结构;其次,利用等效弹簧刚度模型推导了该铰链的弯曲等效刚度及抗压等效刚度,并用有限元分析实例验证了2种理论计算模型的正确性;最后,将内LET柔性铰链和抗压内LET柔性铰链弯曲变形及压缩变形的有限元仿真结果进行比较.结果表明,在外形尺寸一致的情况下抗压内LET柔性铰链的弯曲刚度是内LET柔性铰链的1.195倍,而抗压刚度却是其24.532~28.141倍.在弯曲刚度无明显变化的前提下,抗压内LET柔性铰链的抗压刚度大幅提升,该铰链的结构设计完全符合预期要求.
【作者单位】： 江南大学机械工程学院;哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室;江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室;
【关键词】： 平面折展机构 抗压内LET柔性铰链 等效刚度 有限元分析
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50905075) 教育部中央高校基本科研业务专项基金重点项目(JUSRP51316B) 江苏省“六大人才高峰”资助项目(ZBZZ-012) 机器人技术与系统国家重点实验室开放基金资助项目(SKLRS-2016-KF-06)
【分类号】：TH112
【正文快照】： 柔顺机构是一种利用柔性部件的变形来实现运动和力转换及传递的新型机构[1].柔顺机构在结构上用柔性铰链代替了刚性运动关节,因此其构件数目要远少于传统机构,最明显的效果就是避免了机构中的摩擦、间隙及润滑等方面的问题[2],故而其在精密工程、仿生机器人、智能结构三大领域

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