Intrinsic Mode Analyse af rum hængselstang -installationsmekanismer

Abstract: De naturlige frekvenser af rumfangs -stangens ekspansionsmekanisme påvirkes af de anvendte materialer og forstærkningsmetoder. Denne undersøgelse udførte modal analyse ved hjælp af den endelige element -software ANSYS til at undersøge påvirkningen af ​​materialetæthed og forstærkningsmetode på den naturlige frekvens. Resultaterne viste, at densiteten af ​​det anvendte materiale har en betydelig indflydelse på den naturlige frekvens med større indflydelse ved højere densiteter. Derudover resulterede forskellige forstærkningsmetoder også i signifikante forskelle i naturlig frekvens. Resultaterne af denne undersøgelse giver vejledning til den dynamiske analyse og optimering af rumfangelsesstangens installationsmekanisme.

1.

Den hurtige udvikling af rumindustrien har øget efterspørgslen efter storskala pladsinstallationsmekanismer. Disse mekanismer bruges til forskellige applikationer, såsom fleksible solcellearrays, antenner og understøttelsesstrukturer til fjernmåling og dybe rumprober. Implementeringsmekanismerne skal foldes og opbevares i startfasen og udvides derefter ved hjælp af en strømkilde en gang i rummet. Efterhånden som størrelsen på understøttelsesstrukturen øges, og massen falder, falder strukturen af ​​strukturen, hvilket fører til lavere naturlige frekvenser. Dette kan forårsage koblingsvibrationer mellem rumfartøjsorganet og installationsmekanismen, hvilket reducerer mekanismens stabilitet. Derfor er det vigtigt at studere påvirkningen af ​​materialetæthed og forstærkningsmetode på den naturlige frekvens af rum hængselsstang -installationsmekanismen.

2. Model af pladshængerstangens installationsmekanisme

Rum hængselsstang -installationsmekanismen består af en rammedel og en stangdel. Rammen og stængerne er forbundet ved hjælp af hængselsaksler og danner en saksstøttestruktur. Forstærkningsmetoderne, der er overvejet i denne undersøgelse, forbinder forstærkning af stang og forstærkning af ståltov. Forbindelsesstangforstærkningen involverer tilslutning af to U-formede stænger i samme retning, mens forstærkning af ståltovet involverer vikling af et ståltråtov omkring en rulle. Den endelige elementmodel for mekanismen blev oprettet under anvendelse af Solid45 -enheder til rammen og stangdele og stråle188 enheder til forstærkningsdele.

3. Modal analyse

Modal analyse blev udført for at bestemme vibrationsegenskaber og grundlæggende frekvenser af strukturen. To materialer, aluminium og carbonfiber, blev overvejet, og forstærkningsmetoderne til tilslutning af stænger og ståltråd blev sammenlignet. Resultaterne viste, at mekanismen fremstillet af kulfiber med forbindelsesstangforstærkning havde den højeste grundlæggende frekvens, mens mekanismen fremstillet af aluminium med ståltråleforstærkning havde den laveste grundlæggende frekvens. Mekanismen fremstillet af kulfiber med forbindelsesstangforstærkning havde en grundlæggende frekvens 71,7% større end for ståltråtovforstærkning. Tilsvarende havde mekanismen fremstillet af aluminium med forbindelsesstangforstærkning en grundlæggende frekvens 58% større end for ståltråtovforstærkning. Med hensyn til materialetæthed havde carbonfiber en højere grundlæggende frekvens end aluminium, med en forskel på 48,5% til forbindelsesstangforstærkning og 23,5% for ståltråstopforstærkning.

4.

De naturlige frekvenser i rumfangsstangens installationsmekanisme påvirkes af de anvendte materialer og forstærkningsmetoder. Materialets densitet har en betydelig indflydelse på den naturlige frekvens med højere densiteter, der resulterer i lavere naturlige frekvenser. Forskellige forstærkningsmetoder fører også til signifikante forskelle i naturlig frekvens. Når man vælger forstærkningsmetoder og materialer til rumfangsstangens installationsmekanisme, er det vigtigt at overveje de faktorer, der påvirker den naturlige frekvens. Disse fund giver vejledning til design, analyse og optimering af mekanismen.

Afslutningsvis er undersøgelsen af ​​påvirkningen af ​​materialetæthed og forstærkningsmetode på den naturlige frekvens af rumhængerstangens installationsmekanisme afgørende for at sikre stabiliteten og ydeevnen for mekanismen. Med teknologiske fremskridt kan der foretages yderligere forbedringer og optimeringer for at forbedre dynamikken og den samlede effektivitet af rumhængerstanginstallationsmekanismer.