Intrinsic -Modusanalyse von Raumscharnierstab -Bereitstellungsmechanismus_hinge Knowledge_Tallsen

Zusammenfassung: Die Eigenfrequenzen des Raumscharnierstaberweiterungsmechanismus werden von den verwendeten Materialien und Verstärkungsmethoden beeinflusst. Diese Studie führte eine modale Analyse unter Verwendung der Finite -Elemente -Software -ANSYS durch, um den Einfluss der Materialdichte und Verstärkungsmethode auf die Eigenfrequenz zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Dichte des verwendeten Materials einen signifikanten Einfluss auf die Eigenfrequenz hat, was auf höhere Dichten stärker beeinflusst wird. Darüber hinaus führten verschiedene Verstärkungsmethoden auch zu signifikanten Unterschieden in der Eigenfrequenz. Die Ergebnisse dieser Studie bieten Leitlinien für die dynamische Analyse und Optimierung des Mechanismus zur Bereitstellung von Raumscharnierstäben.

1.

Die schnelle Entwicklung der Weltraumindustrie hat die Nachfrage nach groß angelegten Weltraum-Einsatzmechanismen erhöht. Diese Mechanismen werden für verschiedene Anwendungen verwendet, wie z. B. flexible Solarzellenarrays, Antennen und Stützstrukturen für die Fernerkundung und Deep Space -Sonden. Die Bereitstellungsmechanismen müssen während der Startphase gefaltet und gespeichert werden und dann mit einer Stromquelle im Raum erweitert werden. Mit zunehmender Größe der Stützstruktur und der Masse nimmt jedoch die Steifigkeit der Struktur ab, was zu niedrigeren Eigenfrequenzen führt. Dies kann zu Kopplungsschwingungen zwischen dem Raumfahrzeugkörper und dem Einsatzmechanismus führen, wodurch die Stabilität des Mechanismus verringert wird. Daher ist es wichtig, den Einfluss der Materialdichte und Verstärkungsmethode auf die Eigenfrequenz des Raumscharnierstab -Einsatzmechanismus zu untersuchen.

2. Modell des Raumscharnierstab -Einsatzmechanismus

Der Einsatzmechanismus für Raumscharnierstäbe besteht aus einem Rahmenteil und einem Stabenteil. Der Rahmen und die Stäbe werden unter Verwendung von Scharnierwellen verbunden, wodurch eine Scherenstützstruktur bildet. Die in dieser Studie betrachteten Verstärkungsmethoden sind die Verstärkung der Stangenverstärkung und die Stahldrahtseilverstärkung. Bei der Verstärkung der Stangenstangen werden zwei U-förmige Stangen in die gleiche Richtung angeschlossen, während die Stahldrahtseilverstärkung das Wickeln eines Stahldrahtseils um eine Walze beinhaltet. Das Finite -Elemente -Modell des Mechanismus wurde unter Verwendung von Solid45 -Einheiten für Rahmen- und Stabenteile und Beam188 -Einheiten für die Verstärkungsteile erstellt.

3. Modale Analyse

Die modale Analyse wurde durchgeführt, um die Schwingungseigenschaften und grundlegenden Frequenzen der Struktur zu bestimmen. Zwei Materialien, Aluminium und Kohlefaser, wurden berücksichtigt, und die Verstärkungsmethoden für Verbindungsstäbe und Stahldrahtseile wurden verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass der Mechanismus aus Kohlefaser mit Verbindungsstabverstärkung die höchste grundlegende Frequenz aufwies, während der Mechanismus aus Aluminium mit Stahldrahtseilverstärkung die niedrigste grundlegende Frequenz aufwies. Der Mechanismus aus Kohlefaser mit Verbesserungsstabverstärkung hatte eine grundlegende Frequenz von 71,7% größer als die der Stahldrahtseilverstärkung. In ähnlicher Weise hatte der Mechanismus aus Aluminium mit Verbesserungsstabverstärkung eine grundlegende Frequenz von 58% höher als die der Stahldrahtseilverstärkung. In Bezug auf die Materialdichte hatte Kohlefaser eine höhere grundlegende Frequenz als Aluminium, mit einer Differenz von 48,5% zur Verstärkung der Stangenstab und 23,5% für die Stahldrahtseilverstärkung.

4.

Die Eigenfrequenzen des Raumscharnierstab -Einsatzmechanismus werden von den verwendeten Materialien und Verstärkungsmethoden beeinflusst. Die Dichte des Materials hat einen signifikanten Einfluss auf die Eigenfrequenz, wobei höhere Dichten zu niedrigeren Eigenfrequenzen führen. Verschiedene Verstärkungsmethoden führen auch zu signifikanten Unterschieden in der Eigenfrequenz. Bei der Auswahl von Verstärkungsmethoden und -materialien für den Mechanismus für den Einsatz von Raumscharnierstäben ist es wichtig, die Faktoren zu berücksichtigen, die die Eigenfrequenz beeinflussen. Diese Ergebnisse bieten Leitlinien für das Design, die Analyse und Optimierung des Mechanismus.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Untersuchung des Einflusses der Materialdichte und der Verstärkungsmethode auf die Eigenfrequenz des Mechanismus zur Bereitstellung von Raumscharnierstäben entscheidend ist, um die Stabilität und Leistung des Mechanismus sicherzustellen. Mit den technologischen Fortschritten können weitere Verbesserungen und Optimierungen vorgenommen werden, um die Dynamik und die Gesamteffizienz von Raumscharnierstab -Einsatzmechanismen zu verbessern.