基于有限元法的柔性铰链力学模型和性能分析

• 作者: 徐贵阳 胡俊峰 郝亚洲
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 柔性铰链 有限元法 力学性能 欧拉-伯努利梁
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 建模、分析、优化和决策
• 页码范围: 432-438,486
• 页数: 8页
• 分类号: TH112
• 字数: 3896字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2014.05.005

摘要

为了精确描述柔性铰链力学性能，提出一种通用的基于有限元法的力学模型，并基于该模型分析其静态和动态性能．柔性铰链采用欧拉-伯努利梁模拟其力学行为，将其划分为3个三自由度的结点、2个变截面单元．采用最小势能原理建立与柔性铰链结构参数相关的封闭形式刚度矩阵，采用拉格郎日方程建立铰链的质量矩阵和动力学方程．为了验证所推导的力学模型的精确性，与 ANSYS分析结果进行比较分析，两者的结果差值在1.1％～5.6％范围之内，说明理论模型与ANSYS分析结果吻合，所建立的模型能精确反映其静态和动态性能．基于柔性铰链有限元模型，可精确分析铰链参数与其精度和固有频率的关系、应力分布和频率响应，为正圆型柔性铰链应用于柔顺机构设计提供了一种精确的力学模型．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡俊峰	江西理工大学机电工程学院	40	346	10.0	17.0
2	徐贵阳	江西理工大学机电工程学院	14	149	6.0	12.0
3	郝亚洲	江西理工大学机电工程学院	8	101	5.0	8.0