Vidinis kosmoso vyrio strypo diegimo mechanizmas_hinge žinių_tallsen režimo analizė

Anotacija: Natūraliems kosminio vyrio strypo išplėtimo mechanizmo dažniams įtakos turi naudojami medžiagos ir armatūros metodai. Šis tyrimas atliko modalinę analizę, naudojant baigtinių elementų programinę įrangą ANSYS, siekiant ištirti medžiagų tankio ir armatūros metodo įtaką natūraliam dažniui. Rezultatai parodė, kad naudojamos medžiagos tankis daro didelę įtaką natūraliam dažniui, o didesnis poveikis didesniam tankiui. Be to, skirtingi armatūros metodai taip pat lėmė reikšmingus natūralaus dažnio skirtumus. Šio tyrimo išvados pateikia dinaminės analizės ir optimizavimo kosminio vyrio strypo diegimo mechanizmo optimizavimą.

1.

Spartus kosmoso pramonės plėtra padidino didelio masto kosmoso diegimo mechanizmų paklausą. Šie mechanizmai naudojami įvairioms programoms, tokioms kaip lankstūs saulės elementų matricos, antenos ir atraminės struktūros nuotolinio stebėjimo ir giliųjų erdvės zondams. Diegimo mechanizmus reikia sulankstyti ir saugoti paleidimo etapo metu, o po to išplėsti naudojant maitinimo šaltinį vieną kartą erdvėje. Tačiau didėjant atraminės struktūros dydžiui ir mažėja masė, struktūros standumas mažėja, todėl mažesnis natūralus dažnis. Tai gali sukelti sujungimo virpesius tarp erdvėlaivio korpuso ir dislokavimo mechanizmo, sumažinant mechanizmo stabilumą. Todėl svarbu ištirti medžiagų tankio ir armatūros metodo įtaką natūraliam kosminių vyrių strypų dislokavimo mechanizmo dažniui.

2. Kosmoso vyrių strypo diegimo mechanizmas

Kosminio vyrio strypo diegimo mechanizmą sudaro rėmo dalis ir strypo dalis. Rėmas ir strypai yra sujungti naudojant vyrių velenus, sudarydami žirklės atraminę struktūrą. Šiame tyrime nagrinėjami armatūros metodai yra jungiami strypo armatūra ir plieno vielos virvės armatūra. Jungiamojo strypo armatūra apima dviejų U formos strypų sujungimą ta pačia kryptimi, o plieno vielos virvės armatūra apima plieninės vielos virvės apviją aplink volelį. Baigtinių elementų mechanizmo modelis buvo sukurtas naudojant „Solid45“ vienetus rėmo ir strypo dalims bei Beam188 vienetams armatūros dalims.

3. Modalinė analizė

Modalinė analizė buvo atlikta siekiant nustatyti vibracijos charakteristikas ir pagrindinius struktūros dažnius. Buvo svarstomos dvi medžiagos - aliuminio ir anglies pluoštas, ir buvo palygintos armatūros strypų ir plieninių vielos virvių sujungimo būdai. Rezultatai parodė, kad iš anglies pluošto, pagaminto iš jungiamojo strypo armatūros, mechanizmas turėjo didžiausią pagrindinį dažnį, o aliuminio su plieninėmis vielos virvių armatūros mechanizmas turėjo mažiausią pagrindinį dažnį. Iš anglies pluošto pagamintas mechanizmas su jungiamojo strypo armatūros pagrindiniu dažniu buvo 71,7% didesnis nei plieninės vielos virvės armatūros. Panašiai iš aliuminio, pagaminto iš jungiamojo strypo armatūros, mechanizmas turėjo pagrindinį dažnį 58% didesnį nei plieninės vielos virvės armatūra. Kalbant apie medžiagų tankį, anglies pluoštas turėjo didesnį pagrindinį dažnį nei aliuminis, jo skirtumas buvo 48,5% dėl strypo armatūros sujungimo ir 23,5% plieno vielos virvės armatūros.

4.

Natūraliems kosminių vyrių strypų diegimo mechanizmo dažniams įtakos turi naudojami medžiagos ir armatūros metodai. Medžiagos tankis daro didelę įtaką natūraliam dažniui, o didesnis tankis lemia mažesnį natūralų dažnį. Skirtingi armatūros metodai taip pat lemia reikšmingus natūralaus dažnio skirtumus. Renkantis armatūros metodus ir medžiagas, skirtas kosminių vyrių strypų dislokavimo mechanizmui, svarbu atsižvelgti į veiksnius, turinčius įtakos natūraliam dažniui. Šios išvados pateikia mechanizmo projektavimo, analizės ir optimizavimo gaires.

Apibendrinant galima pasakyti, kad medžiagos tankio ir armatūros metodo įtakos natūraliam kosminio vyrio strypo dislokavimo mechanizmo dažniui tyrimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti mechanizmo stabilumą ir veikimą. Tobulėjant technologijoms, galima atlikti papildomus patobulinimus ir optimizavimą, siekiant pagerinti kosminių vyrių strypų diegimo mechanizmų dinamiką ir bendrą efektyvumą.