柔性铰链的有限元法设计与分析

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柔性铰链的有限元法设计与分析
单云霄，陈长征，磊，刘任建岳，兵王
（．科学院长春光学精密１中国机械与物理研究吉长春１０３所，林３３；０２中国科学院研究生院，．北京１０９０３）０
摘要：大变形、小应力、中心漂移的柔性铰链的研制一直是柔性铰链研究的难题。本文在参考国外某款柔性铰链的基小础上，利用Ｖ型结构设计、叠加理论和对称布置方法设计了一种新型的柔性铰链。针对这种柔性铰链的设计进行了概念性研究，建立了铰链的数学模型，研究了这种新型柔性铰链的性能。有限元方法分析表明，该设计方法增加了铰链柔性部分的长度，降低了它的中心漂移和最大应力，到其最大转角约为１。最大中心漂移为３５７ｔ最大应力为得６，．５ｘｍ，
ｓｉｎｘｍａｔｅｓｈｖｅＩａｅＦｉｔｌｍｅｔｍｅｈｄｉｄｉａｅｈｔｉｓｍａｉ１ｄｆｅｔｎｉｂｕｈｆａｄｍａｉ１ｓｒｓａｅｄｃ℃ ｓｄ．ｎｉｅｅｎｔｏｎｃｔｓｔａｔｘｍａｅｃｉｓａｏｔｔｅｔｏ
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第３卷
第２期
中国光学与应用光学
ＣｉｅｅＪｕｎｌｏｔｓａｄＡｐｌｄＯｐｉｓｈｎｓｏｒａｆＯｐｉｎｐｉｔｃｅｃ
Ｖ１３Ｎ．ｏ．ｏ２
Ａｐ．０１ｒ２源自文库０
２１００年４月
文章编号
１７－９５２１）２０４－６６４２１（０００－１６０
ＳＨＡＮＹｕ —ｉｏ，ＨＥｈｎ．ｈｎＬＵＬｉ，ＮＪａ —ｕ，ＡｎｘａＣＮＣａｇｚｅｇ，ＩｅＲＥｉｎｙｅＷＮＧｉｇＢｎ
（．ｈｎｃｕｎｔｕｅｆＯｔｓＦｎｃａｉｎｈｓｓ１ＣａｇｈｎＩｓｔｔｏｐｉ，ｉＭｅｈｎｃａｄＰｙｉ，ｉｃｅｓｃＣｉｓＡａｅｙｏｉｃｓＣａｇｈｎ１０３，ｈｎ；ｈｎｅｃｄｍＳｅｅ，ｈｎｃｕ３０３Ｃｉａｅｆｃｎ
４９８Ｍａ满足了最初的设计指标要求。结果证明该铰链具有一定的实用价值。９．Ｐ，
关键词：蝶型柔性铰链；柔性单元；Ｖ型设计；中心漂移补偿；最大应力；最大转角文献标识码：Ａ中图分类号：４５２Ｔ３Ｖ７．；Ｈ１１
Ｄｅｉｎａｄａａｙｉｆｆｅｕｒｉｇｙｆｎｔｌｍｅｔｍｅｈｄｓｇｎｎｌｓｓｏｘｅｈｎｅｂｉｅｅｅｎｔｏｌｉ