Intrinsic Mode Analyse af rum hængselstang -installationsmekanismer 1

Den hurtige udvikling af rumindustrien har nødvendiggjort brugen af ​​store ruminstallationsmekanismer til at imødekomme forskellige applikationskrav. På grund af begrænsningen af ​​rumkøretøjskapaciteten skal disse mekanismer imidlertid foldes og opbevares i lanceringsfasen. Når de udfoldes, kan disse mekanismer opleve reduceret stivhed, hvilket resulterer i lavere naturlige frekvenser og uønskede koblingsvibrationer mellem rumfartøjsorganet og installationsmekanismen. Derfor er det vigtigt at forstå de faktorer, der påvirker den naturlige hyppighed af rumfangsstangens installationsmekanisme til bedre design og kalibrering.

Abstrakt:

Når der anvendes forskellige materialer og forstærkningsmetoder i rumfangsstangens ekspansionsmekanisme, er deres naturlige frekvenser forskellige markant. Modal analyse ved hjælp af endelig element -software ANSYS kan udføres for at bestemme virkningen af ​​materialetæthed og forstærkningsmetode på den naturlige frekvens. Forskningsresultaterne indikerer, at materialetæthed har en betydelig indflydelse på den naturlige frekvens, med en større påvirkning observeret for højere densiteter. Derudover fører forskellige forstærkningsmetoder også til betydelige naturlige frekvensforskelle. Denne undersøgelse tilvejebringer værdifuld vejledning til den dynamiske analyse og yderligere optimering af rumfængselstang -installationsmekanismer.

Model af rum hængselstanginstallationsmekanisme:

Rum hængselsstang -installationsmekanismen består af en rammedel og en stangdel med en saksstøtte dannet af de to midterste stænger af rammen og stængerne. Rammen er udstyret med hængselsaksler i begge ender, hvilket gør det muligt at hænge sammen med de øvre og nedre rammer. Stængernes hængselsaksler tjener som tre-punkts fiksering, hvilket sikrer stabilitet. Derudover er to styrkende strukturer inkluderet: den forbindende stangstruktur og ståltrådstopstrukturen. Forbindelsesstangforstærkningen anvender U-formede stænger, der er forbundet i samme retning, mens forstærkning af ståltovet involverer vikling af et ståltråtov omkring en rulle for tilsat stivhed.

Endelig elementmodel:

Rammen og stiverdelene modelleres ved hjælp af solid tredimensionel modellering med Solid45-enheden. Denne enhed afspejler nøjagtigt den faktiske situation og giver præcise resultater. På den anden side modelleres forstærkningsdelen direkte ved hjælp af BEAM188 -enheden, der tilbyder kraftfulde lineære analysefunktioner og bedre afsnit Data Definition -funktioner. Stråleelementet genererer en en-dimensionel matematisk model af den tredimensionelle struktur, hvilket muliggør effektiv og effektiv analyse.

Modal analyse af rum hængselsstanginstallationsmekanisme:

Modal analyse hjælper med at bestemme vibrationsegenskaberne for strukturen, herunder dens naturlige frekvens og tilstandsform. Disse parametre er afgørende for at bære dynamiske belastninger og tjener som grundlag for andre dynamiske analyseproblemer. Da rumudvidelsesmekanismen kræver let design, udføres modal analyse af aluminiums- og kulfibermaterialer med enten tilslutning af stang eller stålstopforstærkning. De opnåede grundlæggende frekvenser er vist i tabel 1.

Undersøgelsen afslører, at de naturlige frekvenser af rum hængselstang -installationsmekanismer varierer baseret på materialer og forstærkningsmetoder, der blev anvendt. Materialetæthed har en betydelig indflydelse på den naturlige frekvens, med højere densiteter, der fører til lavere grundlæggende frekvenser. Endvidere resulterer forskellige forstærkningsmetoder i væsentlige forskelle i den naturlige frekvens. Generelt muliggør forståelse af disse faktorer valg af passende forstærkningsmetoder og materialer til forbedret ydeevne af rum hængselsstang -implementeringsmekanismer.

Afslutningsvis fremhæver forskningsresultaterne vigtigheden af ​​at overveje materialetæthed og forstærkningsmetode i design og kalibrering af rum hængselstang -installationsmekanismer. Oplysningerne i denne undersøgelse vil hjælpe med det nøjagtige valg af materialer og forstærkningsmetoder og dermed optimere den dynamiske ydelse og stabilitet i ruminstallationsmekanismer.