抗拉柔性铰链的理论建模及有限元分析

• 作者: 刘凯 单春成 曹毅 王强
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 抗拉柔性铰链 LEMs LET 弹簧刚度模型 有限元分析
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 119-125
• 页数: 7页
• 分类号: TH132
• 字数: 2552字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20162401.0119

摘要

为了在保持转动刚度变化不大的情况下,使得LET (Lamina Emergent Torsion)柔性铰链能够适用于存在轴向载荷的场合,即拥有较大的轴向刚度,本文对LET的结构进行了适当改进,设计了一种新型柔性铰链——抗拉LET柔性铰链.基于抗拉LEMs (Lamina Emergent Mechanisms)柔性铰链结构,将整个抗拉LET柔性铰链等效为弹簧刚度模型,并对该弹簧刚度模型进行理论建模,得到封闭解.之后采用ANSYS软件,建立其有限元模型,分析其在转动载荷和轴向载荷两种不同场合下的形变,并同之前的理论模型进行比较.结果表明,采用弹簧刚度模型得到的等效刚度解与仿真分析结果较为一致,抗拉LET柔性铰链的弯曲刚度仅是传统LET柔性铰链的1.12倍,而拉伸刚度却是它的76.43倍.在弯曲刚度没有大幅变化情况下,抗拉LET柔性铰链的抗拉刚度明显增大,抗拉能力大大提高,表明抗拉LET柔性铰链的结构设计符合预期要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王强	江南大学机械工程学院	254	1727	21.0	31.0
2	刘凯	江南大学机械工程学院	17	69	4.0	8.0
3	曹毅	江南大学机械工程学院	42	204	8.0	11.0
19	单春成	江南大学机械工程学院	3	13	1.0	3.0