Аналіз унутранага рэжыму касмічнага шарніра Механізм разгортвання стрыжня_ Henking_tallsen

Анатацыя: Натуральныя частоты механізму пашырэння шарніра ў прасторы ўплываюць на выкарыстаныя матэрыялы і метады ўзмацнення. У гэтым даследаванні было праведзена мадальны аналіз з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння з абмежаванымі элементамі ANSYS для даследавання ўплыву шчыльнасці матэрыялу і армавання на натуральную частату. Вынікі паказалі, што шчыльнасць выкарыстоўванага матэрыялу аказвае значны ўплыў на натуральную частату, з большым уздзеяннем пры большай шчыльнасці. Акрамя таго, розныя метады ўзмацнення таксама прывялі да значных адрозненняў у натуральнай частаце. Вынікі гэтага даследавання даюць рэкамендацыі па дынамічным аналізе і аптымізацыі механізму разгортвання касмічнага шарніра.

1.

Хуткае развіццё касмічнай прамысловасці павялічыла попыт на маштабныя механізмы разгортвання касмічнага разгортвання. Гэтыя механізмы выкарыстоўваюцца для розных прыкладанняў, такіх як гнуткія масівы сонечных элементаў, антэны і апорныя структуры для дыстанцыйнага зандзіравання і глыбокіх прасторных зондаў. Механізмы разгортвання павінны быць складзены і захоўвацца падчас фазы запуску, а затым пашыраюцца з дапамогай крыніцы харчавання адзін раз у прасторы. Аднак па меры павелічэння памеру структуры апоры і масы памяншаецца, калянасць структуры памяншаецца, што прыводзіць да зніжэння прыродных частот. Гэта можа прывесці да злучэння ваганняў паміж корпусам касмічнага апарата і механізмам разгортвання, зніжаючы стабільнасць механізму. Таму важна вывучыць уплыў метаду шчыльнасці матэрыялу і арматуры на натуральную частату механізму разгортвання касмічнага шарніра.

2. Мадэль механізму разгортвання касмічнага шарніра

Механізм разгортвання касмічнага шарніра складаецца з часткі рамы і частцы стрыжня. Каркас і стрыжні злучаны пры дапамозе шарнірных валаў, утвараючы структуру апоры нажніцы. Метады арматуры, разгледжаныя ў гэтым даследаванні, падключаюць армаванне стрыжня і армаванне вяроўкі сталёвага дроту. Падмацаванне стрыжня прадугледжвае злучэнне двух П-падобных стрыжняў у тым жа кірунку, у той час як армаванне вяроўкі сталёвай дроту ўключае ў сябе намотную вяроўку сталёвай дроту вакол роліка. Мадэль абмежаванага элемента механізму была створана з выкарыстаннем блокаў Solid45 для дэталяў кадра і стрыжня і прамянёў188 блокаў для дэталяў арматуры.

3. Мадальны аналіз

Быў праведзены мадальны аналіз для вызначэння характарыстык вібрацыі і асноўных частот структуры. Былі разгледжаны два матэрыялы, алюмініевыя і вугляродныя валакна, і былі супастаўлены метады ўзмацнення стрыжняў і сталёвых драцяных вяроўкі. Вынікі паказалі, што механізм, выраблены з вугляроднага валакна з падлогай, меў найвышэйшую асноўную частату, у той час як механізм, выраблены з алюмінія са сталёвай арматурай вяроўкі, меў самую нізкую фундаментальную частату. Механізм, зроблены з вугляроднага валакна з злучэннем падмацавання стрыжня, ​​меў асноўную частату на 71,7% больш, чым у армаванай вяроўцы сталёвай дроту. Сапраўды гэтак жа, механізм, зроблены з алюмінія з злучальным арматурай стрыжня, ​​меў фундаментальную частату на 58% больш, чым у армаванай вяроўцы сталёвай дроту. З пункту гледжання шчыльнасці матэрыялу, вугляродныя валакна мелі больш высокую фундаментальную частату, чым алюміній, з розніцай у 48,5% для падключэння арматуры стрыжня і 23,5% для армаванай вяроўкі сталёвай дроту.

4.

На натуральныя частоты механізму разгортвання шарнірнага шарніра ўплываюць матэрыялы і метады ўзмацнення. Шчыльнасць матэрыялу аказвае значны ўплыў на натуральную частату, прычым больш высокая шчыльнасць прыводзіць да зніжэння прыродных частот. Розныя метады ўзмацнення таксама прыводзяць да значных адрозненняў у натуральнай частаце. Пры выбары метадаў арматуры і матэрыялаў для механізму разгортвання шарнірнага шарніра важна ўлічваць фактары, якія ўплываюць на натуральную частату. Гэтыя высновы даюць рэкамендацыі па распрацоўцы, аналізе і аптымізацыі механізму.

У заключэнне, вывучэнне ўплыву шчыльнасці матэрыялу і арматуры на натуральную частату механізму разгортвання касмічнага шарніра мае вырашальнае значэнне для забеспячэння стабільнасці і прадукцыйнасці механізму. З дапамогай дасягнення тэхналогій можна зрабіць дадатковыя ўдасканаленні і аптымізацыі для павышэння дынамікі і агульнай эфектыўнасці механізмаў разгортвання шарнірных шарнір.