Avaruusaranan sauvan käyttöönottomekanismin sisäinen tila -analyysi 1

Avaruusteollisuuden nopea kehitys on edellyttänyt laaja-alaisten avaruuden käyttöönottomekanismien käyttöä erilaisten sovellusvaatimusten täyttämiseksi. Avaruusajoneuvokapasiteetin rajoituksen vuoksi nämä mekanismit on kuitenkin taitettava ja säilytettävä laukaisuvaiheen aikana. Kun avattu, näillä mekanismeilla voi kokea vähentynyt jäykkyys, mikä johtaa alhaisempiin luonnollisiin taajuuksiin ja ei -toivottuihin kytkentävibraatioihin avaruusaluksen rungon ja käyttöönottomekanismin välillä. Siksi on välttämätöntä ymmärtää tekijöitä, jotka vaikuttavat avaruussananangon käyttöönottomekanismin luonnolliseen taajuuteen parempaan suunnitteluun ja kalibrointiin.

Abstrakti:

Kun avaruusaranan sauvan laajennusmekanismissa käytetään erilaisia ​​materiaaleja ja vahvistusmenetelmiä, niiden luonnolliset taajuudet eroavat merkittävästi. Modaalinen analyysi käyttämällä äärellisten elementtien ohjelmistoja ANSY: t voidaan suorittaa materiaalitiheyden ja vahvistusmenetelmän vaikutuksen määrittämiseksi luonnolliselle taajuudelle. Tutkimustulokset osoittavat, että materiaalitiheydellä on merkittävä vaikutus luonnolliseen taajuuteen, ja suurempi vaikutus havaitaan suuremmille tiheyksille. Lisäksi erilaiset vahvistusmenetelmät johtavat myös merkittäviin luonnollisiin taajuuseroja. Tämä tutkimus tarjoaa arvokkaita ohjeita avaruusaranavarjojen käyttöönottomekanismien dynaamiseen analyysiin ja edelleen optimointiin.

Avaruussaranan sauvan käyttöönottomekanismi:

Avaruusaranan sauvan käyttöönottomekanismi koostuu runko -osasta ja sauvaosasta saksituella, jonka muodostuu kehyksen ja sauvojen kaksi keskimmäistä sauvaa. Kehys on varustettu sarana -akseleilla molemmissa päissä, jolloin se on saranoitu ylä- ja alakehyksellä. Tangon saranan akselit toimivat kolmen pisteen kiinnitystä varmistaen vakauden. Lisäksi mukana ovat kaksi vahvistusrakennetta: kytkentävarsi rakenne ja teräslangan rakenne. Kytkentävarren vahvistus käyttää samaan suuntaan kytkettyihin U-muotoisiin sauvoihin, kun taas teräsvaijohdinvahvistus sisältää teräslangan köyden kääntämisen telan ympärille lisättyä jäykkyyttä.

Äärellisen elementtimalli:

Kehys- ja tutustumat mallinnetaan käyttämällä kiinteää kolmiulotteista mallintamista Solid45-yksikön kanssa. Tämä yksikkö heijastaa tarkasti todellista tilannetta ja tarjoaa tarkkoja tuloksia. Toisaalta vahvistusosa on mallinnettu suoraan BEAM188 -yksiköllä, joka tarjoaa tehokkaita lineaarisia analyysikahioita ja parempia osiotietojen määritelmätoimintoja. Palkkielementti tuottaa kolmiulotteisen rakenteen yksiulotteisen matemaattisen mallin, mikä mahdollistaa tehokkaan ja tehokkaan analyysin.

Avaruusananan sauvan käyttöönottomekanismin modaalinen analyysi:

Modaalianalyysi auttaa määrittämään rakenteen värähtelyominaisuudet, mukaan lukien sen luonnollinen taajuus ja moodin muoto. Nämä parametrit ovat ratkaisevan tärkeitä dynaamisten kuormitusten kantamisessa ja toimivat perustana muille dynaamisille analyysi -ongelmille. Koska avaruuden laajennusmekanismi vaatii kevyttä suunnittelua, suoritetaan alumiinin ja hiilikuitumateriaalien modaalianalyysi ja hiilikuitumateriaalit tai teräslangan vahvistus. Saadut perustaajuudet on esitetty taulukossa 1.

Tutkimus paljastaa, että avaruussanan sauvan käyttöönottomekanismien luonnolliset taajuudet vaihtelevat käytettyjen materiaalien ja vahvistusmenetelmien perusteella. Materiaalitiheydellä on merkittävä vaikutus luonnolliseen taajuuteen, ja korkeammat tiheydet johtavat alhaisempiin perustaajuuksiin. Lisäksi erilaiset vahvistusmenetelmät johtavat merkittäviin eroihin luonnollisessa taajuudessa. Kaiken kaikkiaan näiden tekijöiden ymmärtäminen mahdollistaa asianmukaisten vahvistusmenetelmien ja -materiaalien valinnan avaruusaranan sauvan käyttöönottomekanismien parantamiseksi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkimustulokset korostavat materiaalitiheyden ja vahvistusmenetelmän harkitsemisen merkitystä avaruusannan sauvan käyttöönottomekanismien suunnittelussa ja kalibroinnissa. Tässä tutkimuksessa toimitetut tiedot auttavat materiaalien ja vahvistusmenetelmien tarkkaa valintaa, mikä optimoi avaruus käyttöönoton dynaamisen suorituskyvyn ja vakauden.