Design optimization and validation of compliant bidirectional constant force mechanisms

常量(计算机编程) 顺应机制 计算机科学 控制理论(社会学) 结构工程 工程类 人工智能 有限元法 控制(管理) 程序设计语言
作者
Jing Li,Tanzeel Ur Rehman,Zeeshan Qaiser,Shane Johnson
出处
期刊:Mechanism and Machine Theory [Elsevier]
卷期号:195: 105593-105593 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.mechmachtheory.2024.105593
摘要

Mechanical vibration is a valuable energy source, ideal for storing energy from cyclic loads like human activities, ocean waves, and automotive vibrations. Compared to the typically designed unidirectional compliant Constant Force Mechanisms (CFMs), Bidirectional Compliant Constant Force Mechanisms (Bi-CFMs) improve energy storage efficiency in reversed cyclic loads. Two types of Bi-CFMs, Bidirectional Assembled CFMs (BiAs) and Bidirectional Monolithic CFMs (BiMo), are introduced in this research. BiAs combines two compression unidirectional CFMs, while BiMo is implemented with the Incremental Complexity Design (ICD) for systematic topology optimization. The ICD method incrementally adds complexity to the optimization, resulting in more computationally efficient and systematic design optimization and enabling exploration of geometrically simpler design solutions. The BiAs and BiMo designs achieved a high energy similarity index of 0.95 and 0.96 in analysis, respectively, as validated through static experimental tests. BiMo outperforms BiAs in low-frequency dynamic tests, with 16.5 % lower energy loss and 26.6 % higher energy similarity. Bi-CFMs enhance energy storage efficiency for reversed cyclic loads in various applications like biomechanical engineering, soft robotics, and renewable energy conversion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
南溪发布了新的文献求助10
刚刚
浣熊小呆发布了新的文献求助30
刚刚
852应助熠旅采纳,获得10
刚刚
刘大大123发布了新的文献求助10
刚刚
副本发布了新的文献求助30
刚刚
爱科研的杰杰桀桀完成签到 ,获得积分10
2秒前
Tin啊呀呀完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
在水一方应助今晚喝两杯采纳,获得10
3秒前
mmmaosheng发布了新的文献求助10
4秒前
CodeCraft应助菜菜的黄采纳,获得10
4秒前
瑾玉完成签到,获得积分10
5秒前
喜悦的易槐完成签到,获得积分20
6秒前
xxb完成签到,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助闪光喵喵采纳,获得10
6秒前
陆林北完成签到,获得积分10
7秒前
liulongchao发布了新的文献求助10
7秒前
希望天下0贩的0应助zzz采纳,获得10
7秒前
希望天下0贩的0应助YJL采纳,获得10
7秒前
隐形曼青应助挽风采纳,获得10
8秒前
爆米花应助choys采纳,获得10
8秒前
一只特立独行的猫完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
小金星星完成签到 ,获得积分10
9秒前
xxb发布了新的文献求助10
9秒前
大个应助花花呀采纳,获得10
10秒前
Victor完成签到 ,获得积分10
10秒前
芥楠完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
风城玫瑰完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
CY发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
15秒前
FashionBoy应助11224455采纳,获得10
15秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3179084
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2829893
关于积分的说明 7973706
捐赠科研通 2491150
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1328402
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635438
版权声明 602910