Az űrcsukló rúd telepítési mechanizmusa, a tudás_tallsen belső üzemmód elemzése

Kivonat: Az űrcsukló rúd -tágulási mechanizmusának természetes frekvenciáit az alkalmazott anyagok és az alkalmazott megerősítési módszerek befolyásolják. Ez a tanulmány modális elemzést végzett az ANSYS véges elem szoftver felhasználásával, hogy megvizsgálja az anyag sűrűségének és a megerősítési módszernek a természetes frekvenciára gyakorolt ​​hatását. Az eredmények azt mutatták, hogy a felhasznált anyag sűrűsége szignifikáns hatással van a természetes gyakoriságra, nagyobb hatással van a nagyobb sűrűségnél. Ezenkívül a különböző megerősítési módszerek szintén szignifikáns különbségeket eredményeztek a természetes gyakoriságban. A tanulmány megállapításai útmutatást nyújtanak az űrcsukló rúd telepítési mechanizmusának dinamikus elemzéséhez és optimalizálásához.

1.

Az űripar gyors fejlődése növeli a nagyszabású űrbeállítási mechanizmusok iránti igényt. Ezeket a mechanizmusokat különféle alkalmazásokhoz használják, például rugalmas napelemekhez, antennákhoz, valamint a távérzékelés és a mély térbeli szondák tartószerkezeteihez. A telepítési mechanizmusokat az indítási szakaszban össze kell hajtani és tárolni, majd az űrben egyszeri áramforrás segítségével ki kell terjeszteni. Ahogy a tartószerkezet mérete növekszik és a tömeg csökken, a szerkezet merevsége csökken, ami alacsonyabb természetes frekvenciákhoz vezet. Ez összekapcsolódási rezgést okozhat az űrhajó teste és a telepítési mechanizmus között, csökkentve a mechanizmus stabilitását. Ezért fontos megvizsgálni az anyagi sűrűség és a megerősítési módszer hatását az űrcsukló rúd telepítési mechanizmusának természetes frekvenciájára.

2. Az űrcsukló rúd telepítési mechanizmusának modellje

Az űrcsukló rúd telepítési mechanizmusa egy keretrészből és egy rúdrészből áll. A keret és a rudak csuklópánttengelyekkel vannak csatlakoztatva, olló tartószerkezetet képezve. A tanulmányban figyelembe vett megerősítési módszerek a rúd megerősítését és az acélhuzal -kötél megerősítését. Az összekötő rudak megerősítése magában foglalja két U alakú rudat ugyanabba az irányba történő csatlakoztatását, míg az acélhuzal-kötél megerősítése az acélhuzal-kötél kekszet egy henger körül. A mechanizmus véges elemmodelljét a keret és a rúd alkatrészek és a BEAM188 egységek szilárd45 egységeivel hozták létre a megerősítő alkatrészekhez.

3. Modális elemzés

Modális elemzést végeztünk a szerkezet rezgési tulajdonságainak és alapvető frekvenciáinak meghatározására. Két anyagot, az alumíniumot és a szénszálat vettünk figyelembe, és összehasonlítottuk az összekötő rudak és acélhuzal -kötelek megerősítési módszereit. Az eredmények azt mutatták, hogy az összekötő rúd -megerősítéssel rendelkező szénszálból készült mechanizmus a legmagasabb alapvető frekvenciával, míg az acélhuzal -kötél megerősítésével készített mechanizmus volt a legalacsonyabb az alapvető frekvencia. A szénszálból készült mechanizmus összekötő rudak megerősítésével alapvető frekvenciát 71,7% -kal nagyobb volt, mint az acélhuzal -kötél megerősítése. Hasonlóképpen, az alumíniumból készült mechanizmus összekötő rúd -megerősítéssel alapvető frekvenciája 58% -kal nagyobb volt, mint az acélhuzal -kötél megerősítése. Az anyagi sűrűség szempontjából a szénszálak alapvető gyakorisága magasabb, mint az alumínium, a rúd -megerősítés és 23,5% -os különbség az acélhuzal -kötél megerősítéséhez.

4.

Az űrcsukló rúd telepítési mechanizmusának természetes frekvenciáit az alkalmazott anyagok és az alkalmazott megerősítési módszerek befolyásolják. Az anyag sűrűsége jelentős hatással van a természetes frekvenciára, a nagyobb sűrűség alacsonyabb természetes frekvenciákat eredményez. A különböző megerősítési módszerek szintén szignifikáns különbségeket eredményeznek a természetes frekvenciában. A megerősítési módszerek és anyagok kiválasztásakor az Űrcsukló rúd telepítési mechanizmusához fontos figyelembe venni azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a természetes gyakoriságot. Ezek az eredmények útmutatást nyújtanak a mechanizmus tervezéséhez, elemzéséhez és optimalizálásához.

Összegezve, az anyag sűrűségének és a megerősítési módszernek a térbeli csuklópántos telepítési mechanizmus természetes frekvenciájára gyakorolt ​​hatása alapvető fontosságú a mechanizmus stabilitásának és teljesítményének biztosításához. A technológia fejlődésével további fejlesztéseket és optimalizálásokat lehet elvégezni a tércsukló rúd -telepítési mechanizmusok dinamikájának és általános hatékonyságának javítása érdekében.