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弯曲变形对机械结构强度的影响分析引言：机械结构在实际应用中会承受各种加载，其中弯曲是较为常见的一种载荷。
不同材料的机械结构在受到弯曲载荷时会发生不同程度的变形，这些变形会对结构的强度和稳定性产生直接的影响。
本文旨在分析弯曲变形对机械结构强度的影响，并探讨如何提高结构的抗弯强度。
第一部分：弯曲变形的原因机械结构受到弯曲载荷时，主要是因为受力点产生力矩而导致的。
这种力矩会使结构在受力方向上发生弯曲变形。
弯曲变形的主要原因可以归结为以下几点：1. 外界力的作用：外界施加的力对结构产生弯曲变形的主要驱动力。
2. 结构形状不合理：结构在设计或制造过程中，如果形状不合理，容易造成结构在受力时承受不均匀的弯曲应力，从而导致变形。
3. 材料性能差异：不同材料具有不同的弹性模量和屈服强度，这些差异也会在受力时导致结构发生不同程度的变形。
第二部分：弯曲变形对结构强度的影响1. 弯曲变形使结构变形程度增大：结构在受到弯曲变形时，其变形程度会随着受力的增加而增大。
当结构变形过大时，可能会导致结构失去稳定性，从而引发结构的破坏。
2. 弯曲变形劣化结构的刚度：结构在受到弯曲变形后，刚度会降低。
它可能会引起结构运动时产生过大位移，影响结构的正常工作，甚至导致结构的失效。
3. 弯曲变形引发应力集中：结构在受力时，容易出现应力集中现象。
弯曲变形会使结构上的某些部位承受更大的应力，从而导致这些部位的疲劳寿命缩短，甚至引发破裂。
第三部分：提高机械结构的抗弯强度为了提高机械结构的抗弯强度，在设计和制造过程中可以采取以下措施：1. 合理选择材料：选择具有较高抗弯强度和较大弹性模量的材料可以有效提升结构的抗弯能力。
2. 优化结构形状：通过优化结构的形状，尽量使得结构在承受载荷时能均匀分配应力，减小变形程度。
3. 设置加强筋和支撑物：在结构的关键位置设置加强筋和支撑物，可以提供额外的支撑和加固，增强结构的稳定性和刚度。
4. 使用合适的连接方式：结构的连接方式对抗弯强度也有一定影响，选择合适的连接方式可以提高结构的整体强度。
电缆沟测温巡检四足机器人的研制与应用摘要：变电站电缆沟电缆工作于恶劣环境下，近年来多次发生因绝缘性能下降造成的电力故障。
针对电缆沟无法进行高效的人工测温的问题，基于可见光及红外的双光技术，研发了一款测温巡检四足机器人，通过WIFI技术实时传输可见光及红外测温图像，并针对电缆沟的实际环境存在电缆拖地敷设或半空悬挂的情况，机器人强化避障功能，能够行走自如，解决电缆沟电缆测温盲点的问题。
关键词：电缆沟;红外测温；巡检；四足机器人；研制；应用变电站电缆沟中电缆长期处于高温高湿、低温等恶劣环境，容易造成绝缘性能下降。
近年来，系统内外发生多起因电缆沟动力电缆绝缘故障，导致直流电缆烧蚀短路，从而引发保护告警或线路、母线失去保护导致被迫停运，甚至电网解列事件，严重影响电网安全稳定运行。
如果采用人工测温，需要把电缆沟盖板一个一个翻起。
费时费力，而且下面的电缆因为角度问题，存在测温盲区。
1 电缆沟温度测量现状目前，电缆温度测量主要采用接触式和非接触式方法。
接触式方法包括热电阻测温、热电偶测温等，传统方法因器件测量局限，易受到环境温度以及电磁的干扰，无法精确测量。
非接触式方法主要是通过红外测温仪进行测量。
红外测温仪可以远距离测量电缆温度，具有安全、快速和准确的特点，但受限于电缆沟盖板的限制，人员难以进入到电缆沟中进行测温，除非把电缆沟盖板全部打开，这是不现实的。
为解决电缆沟测温盲区，需要一种可以克服电缆沟复杂环境的四足机器人来替代人工测温。
2四足机器人的软硬件设计2.1 机械结构设计在四足机器人的设计过程中，机械结构的设计是一个关键环节。
机械结构的设计需要考虑到机器人的稳定性、机动性和负载能力等因素。
本文采用了一种基于仿生学原理的设计方法，将机器人的结构与动物的四肢相类比，以提高机器人在复杂环境中的适应能力，具体结构如图一所示。
图1、四足机器人结构设计机械结构主要包括机器人的身体、四肢和关节等部分。
机器人的身体采用了轻质且坚固的材料制造，以确保机器人在移动过程中的稳定性和耐用性。
拖链最小弯曲半径【原创实用版】目录1.拖链的概念和作用2.拖链最小弯曲半径的定义3.拖链最小弯曲半径的计算方法4.拖链最小弯曲半径的影响因素5.拖链最小弯曲半径在实际应用中的意义正文1.拖链的概念和作用拖链，又称拖曳链或牵引链，是一种用于机器人、自动化设备和工业生产线上承载和引导电缆、气管、油管等软质管道的装置。
拖链能够有效地保护管道，避免因弯曲、拉伸或受到外力挤压而导致的损坏，从而保证设备的正常运行。
2.拖链最小弯曲半径的定义拖链最小弯曲半径，是指在拖链运动过程中，管道所能达到的最小弯曲半径。
通常情况下，拖链的最小弯曲半径是指在拖链的自然状态下，管道形成的圆弧的半径。
3.拖链最小弯曲半径的计算方法拖链最小弯曲半径的计算方法通常根据拖链的结构和所承载的管道的直径进行。
一般情况下，拖链的最小弯曲半径可以通过以下公式计算：Rmin = (D + d) / 2其中，Rmin 表示拖链最小弯曲半径，D 表示拖链的节距，d 表示所承载管道的直径。
4.拖链最小弯曲半径的影响因素拖链最小弯曲半径的影响因素主要有以下几点：（1）拖链的结构：不同类型的拖链结构，其最小弯曲半径的计算方法可能不同。
（2）所承载管道的直径：管道直径越大，所需的最小弯曲半径也越大。
（3）拖链的运动速度：拖链的运动速度越高，所需的最小弯曲半径也越大。
（4）工作环境：如果工作环境中存在较大的尘埃、颗粒等杂质，可能会对拖链的最小弯曲半径产生影响。
5.拖链最小弯曲半径在实际应用中的意义正确选择拖链最小弯曲半径对于保证设备的正常运行和延长拖链及所承载管道的使用寿命具有重要意义。
如果拖链的最小弯曲半径过小，可能会导致管道在使用过程中受到过大的拉伸和挤压力，从而加速管道的损坏；相反，如果拖链的最小弯曲半径过大，可能会导致设备整体结构过于庞大，影响设备的布局和使用。
ffc线束折弯次数-回复FFC（平面柔性电缆）线束折弯次数对于电子设备的性能和可靠性具有至关重要的影响。
在本文中，我们将一步一步地回答关于FFC线束折弯次数的问题，并介绍其重要性和影响。
第一步：FFC线束折弯次数的定义和背景知识介绍FFC线束是一种特殊的柔性电缆，由多个细小导体组成。
它是电子设备中重要的连接线路，广泛用于电子产品内部的电路连接、传输信号和电力。
线束折弯次数是指FFC线束在使用过程中被折弯的次数。
第二步：为什么需要考虑FFC线束折弯次数？FFC线束折弯次数的增加会导致线束内部的导体紧缩和断裂，进而导致传输信号的不稳定性和电力传输的故障。
因此，在设计和制造FFC线束时，需要考虑线束能够承受的折弯次数。
第三步：FFC线束折弯次数的测试方法为了准确评估FFC线束的折弯能力，可以进行以下测试：1. 使用特定的测试设备，将FFC线束固定在测试板上。
2. 调整测试设备，使线束在规定的半径范围内折弯。
3. 重复步骤2，直到线束无法承受更多的折弯。
第四步：FFC线束折弯次数的影响因素FFC线束折弯次数的影响因素包括：1. 线束内导体的材料和断面积。
较硬的导体材料和较小的断面积可以提高线束的折弯能力。
2. 线束的厚度和宽度。
较厚和较宽的线束可以减少线束在折弯过程中的应力集中，从而增加折弯次数。
3. 线束的折弯半径。
较大的折弯半径会减少线束的折弯应力，有利于提高折弯次数。
4. 线束的使用环境。
高温、湿度和震动等环境因素都会降低线束的折弯次数。
第五步：如何提高FFC线束的折弯次数？为了提高FFC线束的折弯次数，可以采取以下措施：1. 选择合适的线束材料和导体材料，具有较高的硬度和强度。
2. 增加线束的断面积，以增加线束的强度和稳定性。
3. 设计合适的线束结构，减少应力集中。
4. 定期维护和保养线束，防止损伤和老化。
第六步：FFC线束折弯次数的重要性FFC线束折弯次数的重要性在于：1. 影响电子设备的可靠性和性能。
第8卷第20期 黑龙江科学V88 2017 年10 月HEILONGJIANGSCIENCE O cto be r 2017机器人电缆弯折性能的主要影响因素研究高燕飞，王传洋(苏州大学机电工程学院，江苏苏州215006)摘要：本文通过实验研究了导体绞制、成缆结构、编织材料等因素对机器人电缆耐弯折性能的影响。
研究结果表明，相比于简单束丝导体，复绞导体的耐弯折性能明显提高；电缆中心有未扭绞绝缘线芯时，该绝缘线芯的导体在弯折实验过程中易发生断丝;采用强度高、柔性好的合金丝编织屏蔽层可保证长期弯折电缆的屏蔽性能。
关键词#机器人电缆;弯折性能;拖链;绞合方式中图分类号：TP242 文献标志码：A文章编号#1674 -8646(2017)20 -0002 -03Study on main influencing factors of bending performance of robot cableG A O Yan-fei，W A N G Chuan-yang(School of Mechanical and Electric Engineering，Suzhou University，Suzhou215006，China) Abstract +In order t o develop high performance f l e x i l D l e robot cable，the influence of conducto and braided material on the bending resistance of robot cable was studied experimentally.The results show that the bending resistance of the stranded conductor i s obviously improved compared with bundle conductor.Wh e n the cable hasa untwisted insulated core in center，the conductor of t l i e center-core i s prone t o br wire braid shield with high strength and good f l e x ib i l i t y can provide a guarantee for shi bending robot cable.Key words ：Robot cab l e;Flexibility;Drag chain;Twisting method近年来，随着数字制造技术、人工智能技术、互联 网和云计算等技术的快速发展，高性能机器人研发步 伐加快，其应用领域不断扩展，所发挥的作用日渐重 要，因而机器人产业的发展受到各国政府的高度重 视[1-3]。
欧洲制定了 2002—2022年机器人研究与应 用路线图，德国计划在“工业4.0&战略下加速推进机 器人产业的发展，法国政府于2013年推出了机器人发 展计划（希望2020年进入世界机器人领域前五强），英国于2014年发布了机器人和自主系统战略2020[4-5]。
《中国制造2025#将机器人作为重点发展 领域，为贯彻落实好这一部署，国家又制定了机器人产 业发展规划（2016—2020年）-6-7]。
机器人电缆是机器人的“血管”和“神经”，其中机 器人手臂用柔性电缆通常需具有如:柔软性好、耐弯曲 疲劳、抗电磁干扰、耐油、耐腐蚀、耐磨、防水、耐高温或 低温、耐辐射等一系列优异的性能，这对其绝缘、导体 和护套材料的性能及结构设计、制造装备与工艺等都收稿日期#2017 -08 -16作者简介:高燕飞（1988 -)，女，硕士研究生在读。
提出了较高的要求。
各国机器人电缆的发展水平基本 与机器人的发展同步，日本和欧美发达国家产品质量 高，性能稳定，具备自给自足能力。
我国企业对机器人 电缆的研究起步较晚，研发投入不足，目前国产机器人 电缆的性能与国外同类产品相比差距明显，只能应用 在一些扭转和弯曲频率低、幅度小、速度慢的非关键部 位，国内所用高端机器人电缆绝大多数依赖进口。
目前国内外关于机器人电缆制造的关键技术仍处于相对 保密状态，鲜有公开报道。
本文通过实验研究了多种 因素对电缆弯折性能的影响。
1实验方法1-1实验设备与方法模拟机器人拖链，在电缆样品上施加与拖链线槽 相同的应力。
拖链电缆实验装置工作原理如图1所 示。
取约2 m电缆，按照图1方法将其固定在弯折实 验机上，运行条件为：弯曲半径r =6D(D为电缆外 径），速度小于3 m/s。
实验机运动到规定次数时，线 间不应发生短路现象，并且绝缘、护套均不能出现龟 裂、破损以及其他异常现象。
2图1拖链电缆实验装置工作原理图Fig. 1Towline cable experimental device working principle diagram1:拖链内布线说明电缆 装 定在拖链内后，沿长度万向必须能自由 ，在 曲处不产生张力。
相电缆之间要 等相互 ，行布线的 。
电缆 要 图2所。
布 ，电缆距离拖链上侧空隙须不小于电缆外径的10*且最小 不应小于2 m m;距离拖链两侧空隙须不小于电缆外径 的10*，最小不应小于1m m。
图2拖链内电缆周围预留空间示意图Fig.2 Towline witliin the reserved space around the cable schematic2实验结果与讨论2. 1导体绞合方式对其弯折性能的影响按标准IEC60228及G B/T3956电缆导体分为1类、2 '5类和6 ，其中1类为实心导体，2 |为绞合导体，5 6类为软绞合导体。
与5类导体相比，6 导体的 ，根 多，柔软性更好。
考虑到机器人手 柔性电缆需 进行弯曲，其导体通常为特柔软的6类导体。
就 6类导体而言，其绞合 不尽相同，可以将全部单丝一次束绞成型，也可以先将单丝束绞成股线，再对股线进行复绞。
为 两种结构导体的耐性能，本试制了两种电缆并进行图1所的：弯 折实验，弯曲半径为6D，移动速度为1.5 m/s。
电缆 结构如表1所，实结果如表2所示。
表1电缆结构表Tab. 1Cable structure table电缆导体结构绝缘厚度缆芯数量包带厚护套厚电缆外径电缆A112/0.080.45 m m20.1 mm 1.0 m m 6.0 m m电缆B7/16/0. 080.45 m m20.1 mm 1.0 m m 6.0 m m 注+导体结构112/0. 08代表112根直径0.08 mm的铜丝一次束绞;导体结构7/16/0. 08代表16根直径0.08 mm的铜丝一次束绞成股线，然后7根股线复绞。
表2电缆弯折实验结果Tab.2 Cable bending test resultsp b m导体导体中丝500万 导 1000万合方式初始状态体中 丝断导体中单丝断裂率电缆A束无断裂0*18*电缆B复无断裂0*2*表2实验结果表明，在单丝直径和根数相同的情 况下，复能高导体的耐 性。
由此可见，尽管复绞会 导体生产效率，但在单丝 大时，复有利于导体结构的稳定性，从而保证导体在 受力均匀，机械应力集中，极大提高了导体的 。
2.2成缆结构对电缆弯折性能的影响在结构为7/16/0. 08的复绞铜导体外挤包0.4 m m 厚的P V C，制得绝缘线芯。
将7根绝缘线芯分别按以 下两种结构成缆:6以一根为中心线，按常规1 +6芯 结构成缆，结构如图3a)所。
B.在电缆中心放置填 充绳，将7根绝缘线芯放在同一层成缆，结构如图3b)所示。
成缆节距为层芯圆 的15倍，在缆芯 包包带，然后挤包厚度为1m m护套。
图3成缆结构示意图Fig.3 Cable structure diagram将以上两根电缆按图1所示进行拖链弯折实验，弯曲半径为6D，速度为1.5 m/s，观测图3a*和b*中1C芯的导体电阻变化情况。
在两根 芯的导体电阻 初始值的2倍停止实验，实结果 表 3 所 。
30----------1----------1----------050000010000001500000移动回数cycles图4屏蔽层电阻值与移动次数的关系Fig.4 Relationship between shield resistance valueand the number of movements—电缆E屏蔽层电阻I图5弯折150万次后电缆屏蔽层图片Fig.5 1.5 million bending cable shield picture由图4可知，镀锡铜丝编织的电缆弯折约130万 次时，屏蔽层的电阻值已 初始值的2倍，同样条下，合金丝编织的电缆屏蔽层电阻值基本没有变化。
图5不难发现，镀锡铜丝编织的电缆断裂严重，并 且断裂部位混乱，而合金丝编织的电缆基本没有断裂，只是略有些发黑。
因为合金丝独特的化学元素组合，其具有强度高、柔软性好、屏蔽、防磁、不易产生静电 效应等特性，更适合应用于机器人电缆的屏蔽层。
3结论6对于导体截面相对较大的柔性机器人电缆，采 用复绞导体结构有利于 应力集中，提高导体的弯折性能。
B.电缆中心无绞合的单根绝缘线芯在弯折过程 中易产生应力集中，故柔性机器人电缆不宜 1+6+ X成缆结构。
7合金丝强度、韧性、柔软性、耐疲劳性均优于普 通镀锡铜丝，更适合应用于机器人电缆的屏蔽层。
参考文献：[1]沈丽云•％互联网'&背景下的机器人发展浅析[5•通信电源技术，2016,33(04):207 -209.[2]宋月超，蔡永洪，唐小军，等.工业机器人标准现状分析[5.工业计量，2016,26(01):65 -68.[3]严华.机器人产业发展现状分析[J].创新科技，2015，188(10):29-31.[4 ]法国机器人发展计划[EB/0L]./article,asp/id=6630.[5]英国机器人战略：RAS2020机器人和自主系统[EB/OL].http:///specials/zx/zh/201603/01/t20160301_9213520. shtml.[6 ]中国制造 2025 [EB/OL]./zhengwuxinxi/zhengcefabu/201505/t20150519_1233751.htm.[7]机器人产业发展规划（2016 - 2020年）[EB/OL].http:///n1146285/n1146352/n3054355/n3057585/n3057591/c4746611/content.html.中选择了镀锡铜丝和合金丝做编织材料进行对比，在 其他材质与结构一致的情况下，制作镀锡铜丝编织的电缆E和合金丝编织的电缆F。
