ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಯಾಂತ್ರಿಕತೆ_ಹಿಂಗೀ ಜ್ಞಾನ_ಟಾಲ್ಸೆನ್ ಅವರ ಆಂತರಿಕ ಮೋಡ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ಅಮೂರ್ತ: ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ವಿಸ್ತರಣಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನಗಳು ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನದ ಮೇಲೆ ವಸ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ಸೀಮಿತ ಅಂಶ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ANSYS ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೋಡಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿತು. ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನದ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ಗಾಗಿ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

1.

ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಉದ್ಯಮದ ತ್ವರಿತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ. ರಿಮೋಟ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡೀಪ್ ಸ್ಪೇಸ್ ಪ್ರೋಬ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಸರಣಿಗಳು, ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮತ್ತು ಬೆಂಬಲ ರಚನೆಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಉಡಾವಣಾ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಮಡಚಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ನಂತರ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲವನ್ನು ಬಳಸಿ ವಿಸ್ತರಿಸಬೇಕು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೆಂಬಲ ರಚನೆಯ ಗಾತ್ರವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ, ರಚನೆಯ ಬಿಗಿತವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ ದೇಹ ಮತ್ತು ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ನಡುವಿನ ಜೋಡಣೆ ಕಂಪನಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನದ ಮೇಲೆ ವಸ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಮುಖ್ಯ.

2. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮಾದರಿ

ಸ್ಪೇಸ್ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಫ್ರೇಮ್ ಭಾಗ ಮತ್ತು ರಾಡ್ ಭಾಗವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಫ್ರೇಮ್ ಮತ್ತು ರಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹಿಂಜ್ ಶಾಫ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಕತ್ತರಿ ಬೆಂಬಲ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾದ ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ರಾಡ್ ಬಲವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿ ಹಗ್ಗ ಬಲವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತಿವೆ. ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ರಾಡ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯು ಎರಡು ಯು-ಆಕಾರದ ರಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿ ಹಗ್ಗ ಬಲವರ್ಧನೆಯು ರೋಲರ್ ಸುತ್ತಲೂ ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿ ಹಗ್ಗವನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿಯುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಫ್ರೇಮ್ ಮತ್ತು ರಾಡ್ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಘನ45 ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಬಲವರ್ಧನೆಯ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಬೀಮ್ 188 ಯುನಿಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಯಾಂತ್ರಿಕತೆಯ ಸೀಮಿತ ಅಂಶ ಮಾದರಿಯನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ.

3. ಮೋಡಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ರಚನೆಯ ಕಂಪನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಮೋಡಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಎಂಬ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ರಾಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿ ಹಗ್ಗಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ರಾಡ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಅತ್ಯಧಿಕ ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿ ಹಗ್ಗ ಬಲವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಕಡಿಮೆ ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ರಾಡ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿ ಹಗ್ಗ ಬಲವರ್ಧನೆಗಿಂತ 71.7% ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ರಾಡ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿ ಹಗ್ಗ ಬಲವರ್ಧನೆಗಿಂತ 58% ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವಸ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ರಾಡ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು 48.5% ಮತ್ತು ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿ ಹಗ್ಗ ಬಲವರ್ಧನೆಗೆ 23.5% ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ.

4.

ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನಗಳು ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನದ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಕ್ಕಾಗಿ ಬಲವರ್ಧನೆ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವಾಗ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ವಿನ್ಯಾಸ, ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ಗಾಗಿ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ನೀಡುತ್ತವೆ.

ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನದ ಮೇಲೆ ವಸ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬಲವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಧ್ಯಯನವು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಹಿಂಜ್ ರಾಡ್ ನಿಯೋಜನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುಧಾರಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು.