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题名S型柔性结构的柔度建模与验证分析
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作者
余明伟
李宗轩
张德福
李清雅
徐佳坤
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机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室
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出处
《机械传动》
北大核心
2025年第2期131-137,共7页
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基金
中国科学院青年创新促进会2021会员项目(2021218)
中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室基金项目(CXJJ-22S040)。
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文摘
【目的】现有文献对柔性铰链的分析大多基于Euler-Bernoulli梁模型,忽略了剪切挠度的影响。为进行更精确的柔度计算,基于Timshenko梁模型和旋量变换理论,针对由直梁柔性单元组成的一般柔性机构建立了其柔度分析模型。【方法】以S型柔性结构为例进行柔度分析,研究了柔性结构的尺寸参数对柔度的影响;然后,利用有限元分析和实验测试平台对样件的平动柔度进行了测量。【结果】结果表明,解析值、仿真值和实验测量数据的符合性较好,最大相对误差为7.16%。以Timshenko梁模型和旋量变换理论为设计依据,设计者可根据柔性结构的柔度等要求确定几何参数。该柔性结构的研究对其他铰链的结构设计提供了新思路。性机构的柔度模型,并以实例分析了柔性结构关键尺寸参数对柔度的影响。通过有限元仿真与实物实验,验证了该柔度建模方法的准确性。
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关键词
柔性机构
timshenko梁
旋量变换
柔度矩阵
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Keywords
Flexible mechanism
timshenko beam
Screw theory
Compliance matrix
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分类号
TH703
[机械工程—精密仪器及机械]
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