Un método para resolver la rigidez adicional introducida por juntas flexibles en plataformas Stewart basado en análisis modal FEM
Autores: Zhang, Tianqing; Gong, Xiaoxue; Zhang, Lei; Wang, Yuzhe; Liu, Yahui; Li, Lin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método para resolver la rigidez adicional introducida por juntas flexibles en plataformas Stewart basado en análisis modal FEM
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Juntas flexibles
Mecanismo de construcción Stewart
Efectos de rigidez adicionales
Método de elementos finitos (FEM)
Desviación de frecuencia natural
Aplicaciones de ingeniería
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El uso de juntas flexibles ha facilitado en gran medida la aplicación generalizada del mecanismo de construcción de Stewart en muchos campos avanzados. Esta investigación se centra en el problema de que las juntas flexibles en el mecanismo de Stewart causan efectos de rigidez adicionales en todo el sistema. Se propone un método para resolver la rigidez adicional de las juntas flexibles combinando el método de elementos finitos (FEM), que evita el complejo proceso de derivación teórica y permite aprovechar las ventajas de alta versatilidad y precisión. Tres aspectos componen el contenido principal. En primer lugar, basándose en la teoría de la dinámica, se realiza el análisis teórico y la demostración del método de acuerdo con las características de simetría de la plataforma de Stewart. A continuación, se resolvió la rigidez adicional de una plataforma de Stewart diseñada con juntas flexibles siguiendo el método propuesto, y los resultados obtenidos se verificaron a través de simulaciones FEM bajo las condiciones dadas, lo que da una desviación máxima de frecuencia natural respecto a la teoría del 2.26%. En tercer lugar, se realizaron pruebas dinámicas asociadas con la plataforma de Stewart, y la desviación entre las frecuencias naturales de la Plataforma de Stewart obtenidas por separado de las pruebas y la teoría no supera el 5%, lo que demuestra la efectividad y precisión del método en aplicaciones de ingeniería. Este estudio tiene como objetivo proporcionar apoyo técnico para el desarrollo de mecanismos de Stewart con juntas flexibles.
Descripción
El uso de juntas flexibles ha facilitado en gran medida la aplicación generalizada del mecanismo de construcción de Stewart en muchos campos avanzados. Esta investigación se centra en el problema de que las juntas flexibles en el mecanismo de Stewart causan efectos de rigidez adicionales en todo el sistema. Se propone un método para resolver la rigidez adicional de las juntas flexibles combinando el método de elementos finitos (FEM), que evita el complejo proceso de derivación teórica y permite aprovechar las ventajas de alta versatilidad y precisión. Tres aspectos componen el contenido principal. En primer lugar, basándose en la teoría de la dinámica, se realiza el análisis teórico y la demostración del método de acuerdo con las características de simetría de la plataforma de Stewart. A continuación, se resolvió la rigidez adicional de una plataforma de Stewart diseñada con juntas flexibles siguiendo el método propuesto, y los resultados obtenidos se verificaron a través de simulaciones FEM bajo las condiciones dadas, lo que da una desviación máxima de frecuencia natural respecto a la teoría del 2.26%. En tercer lugar, se realizaron pruebas dinámicas asociadas con la plataforma de Stewart, y la desviación entre las frecuencias naturales de la Plataforma de Stewart obtenidas por separado de las pruebas y la teoría no supera el 5%, lo que demuestra la efectividad y precisión del método en aplicaciones de ingeniería. Este estudio tiene como objetivo proporcionar apoyo técnico para el desarrollo de mecanismos de Stewart con juntas flexibles.