ניתוח מצב פנימי של מנגנון פריסת מוט ציר חלל_הינג'ה ידע_טאלסן

תקציר: התדרים הטבעיים של מנגנון התפשטות מוט הציר בחלל מושפעים מהחומרים ושיטות החיזוק המשמשות. מחקר זה ערך ניתוח מודאלי באמצעות תוכנת Element Software Ansys כדי לחקור את ההשפעה של צפיפות החומרים ושיטת החיזוק על התדר הטבעי. התוצאות הראו כי לצפיפות החומר המשמש יש השפעה משמעותית על התדר הטבעי, עם השפעה רבה יותר על צפיפות גבוהה יותר. בנוסף, שיטות חיזוק שונות הביאו גם להבדלים משמעותיים בתדירות הטבעית. ממצאי מחקר זה מספקים הנחיות לניתוח דינאמי ואופטימיזציה של מנגנון פריסת מוט הציר בחלל.

1.

ההתפתחות המהירה של ענף החלל הגדילה את הביקוש למנגנוני פריסת חלל בקנה מידה גדול. מנגנונים אלה משמשים ליישומים שונים כמו מערכי תאים סולאריים גמישים, אנטנות ומבני תמיכה לחישה מרחוק ובדיקות שטח עמוק. יש לקפל ולאחסן את מנגנוני הפריסה בשלב השיגור ואז להרחיב באמצעות מקור כוח פעם אחת בחלל. עם זאת, ככל שגודל מבנה התמיכה גדל והמסה פוחתת, קשיחות המבנה פוחתת, מה שמוביל לתדרים טבעיים נמוכים יותר. זה יכול לגרום לתנודות צימוד בין גוף החללית למנגנון הפריסה, ולהפחית את יציבות המנגנון. לפיכך, חשוב ללמוד את ההשפעה של צפיפות החומרים ושיטת החיזוק על התדירות הטבעית של מנגנון פריסת מוט הציר בחלל.

2. דגם של מנגנון פריסת מוט הציר בחלל

מנגנון פריסת מוט הציר בחלל מורכב מחלק מסגרת וחלק מוט. המסגרת והמוטות מחוברים באמצעות פירי ציר ויוצרים מבנה תמיכה מספריים. שיטות החיזוק הנחשבות במחקר זה הן חיזוק חיזוק מוט וחיזוק חבל תיל פלדה. חיזוק מוט החיבור כולל חיבור בין שני מוטות בצורת U באותו כיוון, ואילו חיזוק חבל חוט הפלדה כולל פיתול חבל תיל פלדה סביב גלגלת. מודל האלמנט הסופי של המנגנון נוצר באמצעות יחידות Solid45 עבור חלקי המסגרת והמוט ויחידות Beam188 עבור חלקי החיזוק.

3. ניתוח מודאלי

ניתוח מודאלי נערך כדי לקבוע את מאפייני הרטט ואת תדרים הבסיסיים של המבנה. נשקלו שני חומרים, אלומיניום וסיבי פחמן, ושווו שיטות החיזוק של מוטות חיבור וחבלים תיל פלדה. התוצאות הראו כי למנגנון העשוי מסיבי פחמן עם חיזוק מוט חיבור היה התדר הבסיסי הגבוה ביותר, ואילו למנגנון העשוי מאלומיניום עם חיזוק חבל תיל פלדה היה התדר הבסיסי הנמוך ביותר. המנגנון העשוי מסיבי פחמן עם חיזוק מוט חיבור היה בעל תדר בסיסי 71.7% גדול מזה של חיזוק חבל תיל פלדה. באופן דומה, המנגנון העשוי מאלומיניום עם חיזוק מוט חיבור היה בעל תדר בסיסי גדול 58% מזה של חיזוק חבל תיל פלדה. מבחינת צפיפות החומרים, סיבי הפחמן היו בעלי תדר בסיסי גבוה יותר מאלומיניום, עם הפרש של 48.5% לחיזוק מוט חיבור ו 23.5% לחיזוק חבל תיל פלדה.

4.

התדרים הטבעיים של מנגנון פריסת מוט הציר בחלל מושפעים מהחומרים ושיטות החיזוק המשמשות. לצפיפות החומר השפעה משמעותית על התדר הטבעי, כאשר צפיפות גבוהה יותר גורמת לתדרים טבעיים נמוכים יותר. שיטות חיזוק שונות מובילות גם להבדלים משמעותיים בתדירות הטבעית. בבחירת שיטות חיזוק וחומרים למנגנון פריסת מוט הציר בחלל, חשוב לקחת בחשבון את הגורמים המשפיעים על התדר הטבעי. ממצאים אלה מספקים הנחיות לתכנון, ניתוח ואופטימיזציה של המנגנון.

לסיכום, המחקר על השפעת צפיפות החומרים ושיטת החיזוק על התדירות הטבעית של מנגנון פריסת מוט הציר בחלל הוא קריטי להבטיח את היציבות והביצוע של המנגנון. עם ההתקדמות בטכנולוגיה, ניתן לבצע שיפורים ואופטימיזציות נוספות כדי לשפר את הדינמיקה ואת היעילות הכללית של מנגנוני פריסת מוט ציר בחלל.