Analisis Mode Intrinsik Mekanisme Penyebaran Batang Engsel Rod 1

Perkembangan cepat industri luar angkasa telah mengharuskan pemanfaatan mekanisme penyebaran ruang skala besar untuk memenuhi berbagai persyaratan aplikasi. Namun, karena keterbatasan kapasitas kendaraan ruang angkasa, mekanisme ini perlu dilipat dan disimpan selama fase peluncuran. Ketika dibuka, mekanisme ini dapat mengalami pengurangan kekakuan, menghasilkan frekuensi alami yang lebih rendah dan getaran kopling yang tidak diinginkan antara tubuh pesawat ruang angkasa dan mekanisme penyebaran. Oleh karena itu, penting untuk memahami faktor -faktor yang mempengaruhi frekuensi alami dari mekanisme penyebaran batang engsel ruang untuk desain dan kalibrasi yang lebih baik.

Abstrak:

Ketika bahan yang berbeda dan metode penguatan digunakan dalam mekanisme ekspansi batang engsel ruang, frekuensi alaminya berbeda secara signifikan. Analisis Modal Menggunakan perangkat lunak elemen hingga ANSYS dapat dilakukan untuk menentukan dampak kepadatan material dan metode penguatan pada frekuensi alami. Temuan penelitian menunjukkan bahwa kepadatan material memiliki pengaruh yang signifikan pada frekuensi alami, dengan dampak yang lebih besar yang diamati untuk kepadatan yang lebih tinggi. Selain itu, metode penguatan yang berbeda juga menyebabkan perbedaan frekuensi alami yang substansial. Studi ini memberikan panduan berharga untuk analisis dinamis dan optimalisasi lebih lanjut dari mekanisme penyebaran batang engsel ruang.

Model mekanisme penyebaran engsel ruang angkasa:

Mekanisme penyebaran batang engsel ruang terdiri dari bagian bingkai dan bagian batang, dengan dukungan gunting yang dibentuk oleh dua batang tengah bingkai dan batang. Bingkai dilengkapi dengan poros engsel di kedua ujungnya, memungkinkannya untuk berengsel dengan bingkai atas dan bawah. Poros engsel batang berfungsi sebagai fiksasi tiga poin, memastikan stabilitas. Selain itu, dua struktur penguatan termasuk: struktur batang penghubung dan struktur tali kawat baja. Penguatan batang penghubung menggunakan batang berbentuk U yang terhubung ke arah yang sama, sedangkan tulangan tali kawat baja melibatkan belitan tali kawat baja di sekitar roller untuk menambah kekakuan.

Model Elemen Hingga:

Bingkai dan bagian strut dimodelkan menggunakan pemodelan tiga dimensi solid dengan unit Solid45. Unit ini secara akurat mencerminkan situasi aktual dan memberikan hasil yang tepat. Di sisi lain, bagian penguatan dimodelkan secara langsung menggunakan unit beam188, menawarkan kemampuan analisis linier yang kuat dan fungsi definisi data bagian yang lebih baik. Elemen balok menghasilkan model matematika satu dimensi dari struktur tiga dimensi, memungkinkan analisis yang efisien dan efektif.

Analisis modal mekanisme penyebaran batang engsel ruang:

Analisis modal membantu dalam menentukan karakteristik getaran struktur, termasuk frekuensi alami dan bentuk mode. Parameter ini sangat penting dalam memikul beban dinamis dan berfungsi sebagai dasar untuk masalah analisis dinamis lainnya. Karena mekanisme ekspansi ruang membutuhkan desain ringan, analisis modal bahan aluminium dan serat karbon dengan penguatan tali batang atau kawat baja dilakukan. Frekuensi fundamental yang diperoleh disajikan pada Tabel 1.

Studi ini mengungkapkan bahwa frekuensi alami mekanisme penyebaran batang engsel ruang bervariasi berdasarkan bahan dan metode penguatan yang digunakan. Kepadatan material memiliki pengaruh yang signifikan pada frekuensi alami, dengan kepadatan yang lebih tinggi yang mengarah ke frekuensi fundamental yang lebih rendah. Selain itu, metode penguatan yang berbeda menghasilkan perbedaan substansial dalam frekuensi alami. Secara keseluruhan, memahami faktor -faktor ini memungkinkan pemilihan metode dan bahan penguatan yang tepat untuk peningkatan kinerja mekanisme penyebaran batang engsel ruang.

Sebagai kesimpulan, temuan penelitian menyoroti pentingnya mempertimbangkan kepadatan material dan metode penguatan dalam desain dan kalibrasi mekanisme penyebaran batang engsel ruang. Informasi yang diberikan dalam penelitian ini akan membantu dalam pemilihan bahan dan metode penguatan yang akurat, sehingga mengoptimalkan kinerja dinamis dan stabilitas mekanisme penyebaran ruang.