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作者：余明伟;李宗轩;张德福;李清雅;徐佳坤;
单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院大学;中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室;
摘要：【目的】现有文献对柔性铰链的分析大多基于Euler-Bernoulli梁模型，忽略了剪切挠度的影响。为进行更精确的柔度计算，基于Timshenko梁模型和旋量变换理论，针对由直梁柔性单元组成的一般柔性机构建立了其柔度分析模型。【方法】以S型柔性结构为例进行柔度分析，研究了柔性结构的尺寸参数对柔度的影响；然后，利用有限元分析和实验测试平台对样件的平动柔度进行了测量。【结果】结果表明，解析值、仿真值和实验测量数据的符合性较好，最大相对误差为7.16%。以Timshenko梁模型和旋量变换理论为设计依据，设计者可根据柔性结构的柔度等要求确定几何参数。该柔性结构的研究对其他铰链的结构设计提供了新思路。性机构的柔度模型，并以实例分析了柔性结构关键尺寸参数对柔度的影响。通过有限元仿真与实物实验，验证了该柔度建模方法的准确性。
关键词：柔性机构;;Timshenko梁;;旋量变换;;柔度矩阵
基金资助：中国科学院青年创新促进会2021会员项目(2021218);中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室基金项目(CXJJ-22S040)
