30、几种转动柔性铰链：抛物线形柔性铰链、椭圆形柔性铰链、双曲线形柔性铰链等 。
柔性铰链的基本性能主要包括刚度、精度及应力特性等几方面 ， 其中刚度性能直接反映了柔性铰链抵抗外载的能力 ， 也体现了运动副的柔性程度 ， 是主要的研究因素 。
1965年 ， Paros 等人首次公布其设计开发的圆形柔性铰链 ， 并给出了刚度计算公式 。
本文应用有限元软件ANSYS10.0 对双边圆弧形柔性铰链和单边圆弧形柔性铰链在不同结构参数下的转动刚度进行分析 ， 并与其解析计算结果进行了比较 ，分析了其间产生误差的原因 。
通过建立的双边、单边圆弧形柔性铰链参数与其刚度性能关系图 ， 分析了圆弧形柔性铰链各参数变化对其刚度性能的影响；通过分析比较双边、 。

31、单边圆弧形铰链的刚度特性 ， 结果显示单边圆弧形柔性铰链具有更大的转动能力 ， 但其对轴向载荷的影响更为敏感 ， 设计的单边圆弧形柔性铰链更适用于结构紧凑、需要大位移应用场合 。
给出了对柔性铰链影响最大的关键加工参数 ， 为圆弧形铰链的选择和工程设计提供了理论依据 。
圆弧形柔性铰链刚度计算公式双边圆弧形柔性铰链的主视图如图1（a）所示 ， 其横截面为矩形 。
立体图如图1（b）所示 。
t、h、b 分别为圆弧型柔性铰的最小厚度、高度和宽度 ， R 为圆弧的圆半径 ， 为圆弧的圆心角 。
如图1（a）所示 ， 在横轴上截取微元 ， 在受力作用前微元截面垂直于横轴 。
微元高度为a ， 长度为， 宽度等于圆弧的最小宽度b ， 在力矩Mz 的作用下柔性铰链的角变 。

32、形为（1）（2）式中：圆弧型铰链的转动刚度计算公式为：（3）当（4）（a）(b)图1 双边圆弧型柔性铰链模型圆弧型柔性铰链的有限元模型ANSYS 是一种大型通用的有限元分析技术 ， 计算功能强大 ， 计算结果可靠的软件 。
圆弧型柔性铰链的基本结构尺寸为：；材料选用铍铜合金 ， 其杨氏模量 ， 泊松比 ， 材料特性为各向同性 。
双边圆弧形柔性铰链有限元模型如图2（a）所示 ， 对该模型左端面进行全约束 ， 网格模型右端面的自由端为载荷的施加位置 ， 施加弯矩；网格模型右端面的特殊节点1 为节点位移代表输出位移；单元类型选择3-D 实体SOLID92 单元模型 ， 对整个模型使用Smartsize进行自由网格划分 。
单边圆弧形柔性铰链的有 。

33、限元模型如图2（b）所示 。
通过分别改变圆弧型柔性铰链的结构尺寸参数b、t、以及R ， 得到各类结构参数改变的有限元模型 。
（a）（b）图2 有限元模型刚度性能分析改变圆弧形柔性铰链的结构尺寸参数b、t、以及R ， 分别计算出在不同结构参数下圆弧型柔性铰链的理论计算转动刚度和有限元分析结果转动刚度 ， 如图3 7所示 。
图3 改变材料的杨氏模量E的圆弧型柔性铰链转动刚度有限元值与理论值比较图4 改变宽度b的柔性铰链转动刚度有限元值与理论值比较图5 改变厚度t的圆弧型柔性铰链转动刚度有限元值与理论值比较图6 改变圆弧半径的圆弧型柔性铰链转动刚度有限元值与理论值比较图7改变圆弧半径的圆弧型柔性铰链转动刚度有限元值与 。

34、理论值比较由式（3）、（4）和图3-7分析得：(1) 由图3、4 可见 ， 转动刚度与杨氏模量E、宽度b 呈线性递增关系 ， 且理论值比有限元值大 ， 杨氏模量E 和宽度b 越小 ， 有限元值与理论值越接近 。
(2) 由图5 可知 ， 转动刚度的有限元值和理论值都与厚度t 呈曲线递增关系 ， 且增速越来越快 。
当t 越大 ， 有限元值与理论值相差越大；当t 2mm ， 有限元值与理论值越接近 。
(3）由图6-7 可知 ， 转动刚度的有限元和理论值都与半径R 呈曲线递减关系 ， 减幅较小；转动刚度的有限元值与理论值接近 。
(4）分析图3 - 7可知 ， 双边圆弧形铰链的刚度比单边圆弧形铰链的刚度大 。
分析图3-7可得圆弧型柔性铰链各设计参数对其转动 。

35、刚度的影响程度依次为：厚度t 影响最大 ， 其次为圆弧半径R ， 再次为圆心角 ， 最后为杨氏模量E、宽度b 。
圆弧型柔性铰链的转动刚度理论值与有限元值不相等 ， 甚至有较大差值的可能原因是：（1）利用材料力学的梁弯曲理论建立的柔性铰链理论模型 ， 是建立在一定假设条件基础之上 。
（2）从有限元模型图3可见 ， 当给模型自由端施加Z 轴的转矩MZ 时 ， 有限元模型不仅在Y 轴方向产生位移 ， 同时在Z 轴上也有位移变化 。

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标题：材料|材料 外文翻译 外文文献 英文文献 圆弧型柔性铰链刚度特性分析( 三 )