柔性铰链的有限元法设计与分析

大变形、小应力、小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,得到其最大转角约为16°,最大中心漂移为3.557μm,最大应力为499.8 MPa,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。