Analisi di un Cross Flexible Pivot: Simulazione e Ottimizzazione del Modello

Abstract

L’oggetto di questo elaborato è un meccanismo flessibile noto come cross axis flexible pivot, la particolarità di questo sistema è che consente rotazioni relative delle basi attorno a un centro di rotazione, teoricamente fisso, ma che in realtà subisce alcuni movimenti parassiti. Lo studio è iniziato discretizzando gli elementi flessibili del pivot, e concentrando la loro flessibilità attraverso delle molle di torsione, in seguito si è cercato un metodo per attribuire un valore di rigidezza alle molle, per cui le flexure a parametri concentrati rispondessero come le travi continue che rappresentavano. Si è infine analizzato l’errore di posizionamento per i modelli attuati in diversi modi. Si è preferita un’analisi multibody alla FEM perché gli elementi così caratterizzati potrebbero essere inseriti all’interno di analisi di sistemi più complessi.

The subject of this paper is a flexible mechanism known as a cross-axis flexible pivot. The peculiarity of this system is that it allows relative rotations of the bases around a theoretically fixed center of rotation, which, in reality, undergoes some parasitic movements. The study begins by discretizing the flexible elements of the pivot and concentrating their flexibility through torsion springs. afterward, a method was sought to attribute a stiffness value to the springs so that the lumped parameters flexures respond like the related continuous beams. Finally, the positioning error for models implemented in different ways was analyzed. A multibody analysis was preferred over FEM because elements characterized in this way could be incorporated into analyses of more complex systems.