우주 힌지로드 배치 메커니즘의 고유 모드 분석 _ knowledge_tallsen

초록 : 우주 힌지로드 팽창 메커니즘의 고유 주파수는 사용 된 재료 및 강화 방법에 의해 영향을받습니다. 이 연구는 유한 요소 소프트웨어 ANSYS를 사용하여 모달 분석을 수행하여 자연 주파수에 대한 재료 밀도 및 강화 방법의 영향을 조사했습니다. 결과는 사용 된 재료의 밀도가 고유 주파수에 중대한 영향을 미치며 더 높은 밀도에 더 큰 영향을 미친다는 것을 보여 주었다. 또한, 상이한 강화 방법은 또한 고유 주파수에 상당한 차이를 초래했다. 이 연구의 결과는 공간 힌지로드 배치 메커니즘의 동적 분석 및 최적화에 대한 지침을 제공합니다.

1.

우주 산업의 빠른 발전으로 인해 대규모 우주 배포 메커니즘에 대한 수요가 증가했습니다. 이 메커니즘은 유연한 태양 전지 배열, 안테나 및 원격 감지 및 깊은 우주 프로브를위한지지 구조와 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 배포 메커니즘은 발사 단계에서 접어서 저장 한 다음 공간에서 한 번 전원을 사용하여 확장해야합니다. 그러나지지 구조의 크기가 증가하고 질량이 감소함에 따라 구조의 강성이 감소하여 고유 주파수가 낮아집니다. 이로 인해 우주선 본체와 배치 메커니즘 사이의 커플 링 진동이 발생하여 메커니즘의 안정성을 줄일 수 있습니다. 따라서 공간 힌지로드 배치 메커니즘의 고유 주파수에 대한 재료 밀도 및 강화 방법의 영향을 연구하는 것이 중요합니다.

2. 우주 힌지로드 배치 메커니즘의 모델

공간 힌지로드 배치 메커니즘은 프레임 부품과로드 부품으로 구성됩니다. 프레임과로드는 힌지 샤프트를 사용하여 연결되어 가위지지 구조를 형성합니다. 이 연구에서 고려 된 강화 방법은 연결로드 보강 및 스틸 와이어 로프 강화입니다. 커넥팅로드 보강재에는 두 개의 U 자형로드를 같은 방향으로 연결하는 반면, 강선 로프 강화에는 롤러 주위에 스틸 와이어 로프를 감는 것과 관련이 있습니다. 메커니즘의 유한 요소 모델은 프레임 및로드 부품의 고체 45 단위 및 보강 부분에 대한 빔188 단위를 사용하여 만들어졌습니다.

3. 모달 분석

모달 분석은 구조의 진동 특성 및 기본 주파수를 결정하기 위해 수행되었다. 알루미늄 및 탄소 섬유의 두 가지 재료가 고려되었으며,로드 및 스틸 와이어 로프를 연결하는 강화 방법을 비교 하였다. 결과는 연결로드 보강재로 탄소 섬유로 만든 메커니즘이 가장 높은 기본 주파수를 갖는 반면, 스틸 와이어 로프 강화 알루미늄으로 만든 메커니즘은 기본 주파수가 가장 낮았다는 것을 보여 주었다. 연결로드 보강재로 탄소 섬유로 만들어진 메커니즘은 스틸 와이어 로프 강화의 기본 주파수보다 71.7% 더 큰 기본 주파수를 가졌다. 마찬가지로, 커넥팅로드 보강으로 알루미늄으로 만든 메커니즘은 스틸 와이어 로프 강화의 기본 주파수보다 58% 더 큰 기본 주파수를 가졌다. 재료 밀도 측면에서, 탄소 섬유는 알루미늄보다 기본 주파수가 높았으며, 연결로드 보강의 경우 48.5%, 스틸 와이어 로프 강화의 경우 23.5%의 차이가있었습니다.

4.

우주 힌지로드 배치 메커니즘의 고유 주파수는 사용 된 재료 및 강화 방법에 의해 영향을받습니다. 재료의 밀도는 고유 주파수에 중대한 영향을 미치며, 밀도가 높을수록 고유 주파수가 낮아집니다. 다른 강화 방법은 또한 고유 주파수의 상당한 차이를 초래합니다. 우주 힌지로드 배치 메커니즘에 대한 강화 방법 및 재료를 선택할 때는 고유 주파수에 영향을 미치는 요인을 고려하는 것이 중요합니다. 이러한 결과는 메커니즘의 설계, 분석 및 최적화에 대한 지침을 제공합니다.

결론적으로, 공간 힌지로드 배치 메커니즘의 고유 주파수에 대한 재료 밀도 및 강화 방법의 영향에 대한 연구는 메커니즘의 안정성과 성능을 보장하는 데 중요합니다. 기술의 발전으로 우주 힌지로드 배포 메커니즘의 역학 및 전반적인 효율성을 향상시키기 위해 추가 개선 및 최적화가 이루어질 수 있습니다.