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摘要
针对某光学仪器对光学元件柔性支撑的要求，提出了一种新型交叉簧片型柔性铰链，并利用卡式第二定理研究了设计方法。首先，利用卡式第二定理推导交叉簧片型柔性铰链的柔度计算公式，确定铰链的轴向刚度与转动刚度，分析了直梁长度、直梁高度和空心圆柱壁厚对其刚度的影响；然后，进行了实例设计，并利用有限元软件进行了分析。最后，搭建光学测试平台，对实例进行了转动角度和转动刚度的测量。结果表明：解析解、仿真解和实验测量数据符合性较好，最大相对误差为8.7%。使用卡式第二定理作为设计工具，设计者可根据交叉簧片柔性铰链的刚度与结构应力等要求，确定几何参数，而且交叉簧片柔性铰链的设计对其他铰链的结构形式提供了新的思路。
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