Caractéristiques des modules de flexion basés sur des poutres

La flexion de la poutre est un élément contraignant important dans la conception des mécanismes de flexion. Les non-linéarités provenant des conditions d'équilibre des forces dans une poutre affectent considérablement ses propriétés en tant qu'élément contraignant. Par conséquent, les mécanismes de flexion basés sur des poutres souffrent de compromis de performance en termes de gamme de mouvement, de précision et de rigidité, tout en bénéficiant d'un moyennage élastique. Cet article présente des approximations simples mais précises qui capturent les effets du renforcement par charge et des non-linéarités élastokinétiques dans les poutres. Un cadre analytique général est développé qui permet à un concepteur de prédire paramétriquement les caractéristiques de performance telles que la mobilité, la sur-contrainte, la variation de rigidité et les mouvements d'erreur, des mécanismes de flexion basés sur des poutres, sans recourir à des méthodes numériques ou computationnelles laborieuses. Pour illustrer leur efficacité, ces approximations et cette approche d'analyse sont utilisées pour dériver les relations force-déplacement de plusieurs modules de contrainte de flexion basés sur des poutres importants, et les résultats sont validés à l'aide de l'analyse par éléments finis. Les effets des variations de forme et de géométrie sont également quantifiés analytiquement.