Μεταφορά ενδογενούς λειτουργίας του μηχανισμού ανάπτυξης μεντεσέδες μεντεσέδες

Περίληψη: Οι φυσικές συχνότητες του μηχανισμού επέκτασης της ράβδου μεντεσέδες επηρεάζονται από τις χρησιμοποιούμενες μεθόδους υλικών και ενίσχυσης. Αυτή η μελέτη διεξήγαγε ανάλυση modal χρησιμοποιώντας το λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων ANSYS για να διερευνήσει την επίδραση της μεθόδου πυκνότητας και ενίσχυσης υλικού στη φυσική συχνότητα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η πυκνότητα του χρησιμοποιούμενου υλικού έχει σημαντικό αντίκτυπο στη φυσική συχνότητα, με μεγαλύτερη επίδραση σε υψηλότερες πυκνότητες. Επιπλέον, διαφορετικές μέθοδοι ενίσχυσης οδήγησαν επίσης σε σημαντικές διαφορές στη φυσική συχνότητα. Τα ευρήματα αυτής της μελέτης παρέχουν καθοδήγηση για τη δυναμική ανάλυση και τη βελτιστοποίηση του μηχανισμού ανάπτυξης της ράβδου μεντεσέδες του χώρου.

1.

Η ταχεία ανάπτυξη της διαστημικής βιομηχανίας έχει αυξήσει τη ζήτηση για μηχανισμούς ανάπτυξης μεγάλης κλίμακας. Αυτοί οι μηχανισμοί χρησιμοποιούνται για διάφορες εφαρμογές, όπως ευέλικτες συστοιχίες ηλιακών κυττάρων, κεραίες και δομές υποστήριξης για τηλεχειρισμούς και ανιχνευτές βαθιάς διαστήματος. Οι μηχανισμοί ανάπτυξης πρέπει να διπλωθούν και να αποθηκευτούν κατά τη διάρκεια της φάσης εκτόξευσης και στη συνέχεια να επεκταθούν χρησιμοποιώντας μια πηγή ενέργειας μία φορά στο διάστημα. Ωστόσο, καθώς αυξάνεται το μέγεθος της δομής υποστήριξης και η μάζα μειώνεται, η ακαμψία της δομής μειώνεται, οδηγώντας σε χαμηλότερες φυσικές συχνότητες. Αυτό μπορεί να προκαλέσει δονήσεις σύζευξης μεταξύ του σώματος του διαστημικού σκάφους και του μηχανισμού ανάπτυξης, μειώνοντας τη σταθερότητα του μηχανισμού. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να μελετηθεί η επίδραση της μεθόδου πυκνότητας και ενίσχυσης υλικού στη φυσική συχνότητα του μηχανισμού ανάπτυξης της ράβδου μεντεσέδες του χώρου.

2. Μοντέλο του μηχανισμού ανάπτυξης της ράβδου μεντεσέδες χώρου

Ο μηχανισμός ανάπτυξης της ράβδου μεντεσέδες αποτελείται από ένα τμήμα πλαισίου και ένα τμήμα ράβδου. Το πλαίσιο και οι ράβδοι συνδέονται χρησιμοποιώντας άξονες μεντεσέδες, σχηματίζοντας δομή υποστήριξης ψαλιδιού. Οι μέθοδοι ενίσχυσης που εξετάστηκαν σε αυτή τη μελέτη συνδέουν την ενίσχυση της ράβδου και την ενίσχυση του συρματόσχοινο από χαλύβδινα συρματόπλεγμα. Η ενίσχυση της ράβδου σύνδεσης περιλαμβάνει τη σύνδεση δύο ράβδων σχήματος U προς την ίδια κατεύθυνση, ενώ η ενίσχυση του χαλύβδινου συρματόσχου περιλαμβάνει την περιέλιξη ενός χαλύβδιου συρματόσχου γύρω από έναν κύλινδρο. Το μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων του μηχανισμού δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας μονάδες Solid45 για τα τμήματα πλαισίου και ράβδου και μονάδες BEAM188 για τα τμήματα ενίσχυσης.

3. Τροπική ανάλυση

Διεξήχθη ανάλυση τρόπων για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών των κραδασμών και των θεμελιωδών συχνοτήτων της δομής. Δύο υλικά, αλουμινένια και ίνες άνθρακα, εξετάστηκαν και συγκρίθηκαν οι μέθοδοι ενίσχυσης των ράβδων σύνδεσης και των συρματόσχοινων χάλυβα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο μηχανισμός που κατασκευάστηκε από ίνες άνθρακα με ενίσχυση της ράβδου σύνδεσης είχε την υψηλότερη θεμελιώδη συχνότητα, ενώ ο μηχανισμός από αλουμίνιο με ενίσχυση του σχοινιού από χάλυβα είχε τη χαμηλότερη θεμελιώδης συχνότητα. Ο μηχανισμός που κατασκευάστηκε από ίνες άνθρακα με ενίσχυση της ράβδου σύνδεσης είχε θεμελιώδη συχνότητα 71,7% μεγαλύτερη από εκείνη της ενίσχυσης του συρματόσχου χάλυβα. Ομοίως, ο μηχανισμός από αλουμίνιο με ενίσχυση της ράβδου σύνδεσης είχε θεμελιώδη συχνότητα 58% μεγαλύτερη από εκείνη της ενίσχυσης του συρματόσχου χάλυβα. Όσον αφορά την πυκνότητα του υλικού, οι ίνες άνθρακα είχαν υψηλότερη θεμελιώδη συχνότητα από το αλουμίνιο, με διαφορά 48,5% για τη σύνδεση της ενίσχυσης της ράβδου και 23,5% για την ενίσχυση του συρματόσχοινα από χάλυβα.

4.

Οι φυσικές συχνότητες του μηχανισμού ανάπτυξης της ράβδου μεντεσέδες επηρεάζονται από τις χρησιμοποιούμενες μεθόδους υλικών και ενίσχυσης. Η πυκνότητα του υλικού έχει σημαντικό αντίκτυπο στη φυσική συχνότητα, με υψηλότερες πυκνότητες με αποτέλεσμα χαμηλότερες φυσικές συχνότητες. Διαφορετικές μέθοδοι ενίσχυσης οδηγούν επίσης σε σημαντικές διαφορές στη φυσική συχνότητα. Όταν επιλέγετε μεθόδους και υλικά ενίσχυσης για τον μηχανισμό ανάπτυξης μεντεσέδες μεντεσέδες, είναι σημαντικό να εξεταστούν οι παράγοντες που επηρεάζουν τη φυσική συχνότητα. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν καθοδήγηση για το σχεδιασμό, την ανάλυση και τη βελτιστοποίηση του μηχανισμού.

Συμπερασματικά, η μελέτη της επίδρασης της μεθόδου πυκνότητας και ενίσχυσης υλικού στη φυσική συχνότητα του μηχανισμού ανάπτυξης της ράβδου μεντεσέδες είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της σταθερότητας και της απόδοσης του μηχανισμού. Με τις εξελίξεις στην τεχνολογία, μπορούν να γίνουν περαιτέρω βελτιώσεις και βελτιστοποιήσεις για την ενίσχυση της δυναμικής και της συνολικής αποτελεσματικότητας των μηχανισμών ανάπτυξης μεντεσέδες μεντεσέδες.