S型柔性结构的柔度建模与验证分析

作     者：余明伟 李宗轩 张德福 李清雅 徐佳坤 YU Mingwei;LI Zongxuan;ZHANG Defu;LI Qingya;XU Jiakun

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室长春130033 

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) 

出 版 物：《机械传动》 (Journal of Mechanical Transmission)

年 卷 期：2025年第49卷第2期

页      码：131-137页

摘      要：【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。

主 题 词：柔性机构 Timshenko梁 旋量变换 柔度矩阵 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.02.017

馆 藏 号：203157403...