Kosmosa eņģu stieņa izvietošanas mehānisma_hinge zināšanu_tallsena iekšējā režīma analīze 1

Straujai kosmosa nozares attīstībai ir nepieciešams izmantot liela mēroga kosmosa izvietošanas mehānismus, lai izpildītu dažādas lietojumprogrammas prasības. Tomēr, ņemot vērā kosmosa transportlīdzekļa ietilpības ierobežojumu, šie mehānismi ir jāsalaiž un jāuzglabā palaišanas posmā. Izlocot, šiem mehānismiem var rasties samazināta stingrība, kā rezultātā rodas zemākas dabiskās frekvences un nevēlamas savienošanas vibrācijas starp kosmosa kuģa korpusu un izvietošanas mehānismu. Tāpēc ir svarīgi izprast faktorus, kas ietekmē kosmosa eņģu stieņu izvietošanas mehānisma dabisko frekvenci labākai dizainam un kalibrēšanai.

Abstrakts:

Ja kosmosa eņģu stieņu izplešanās mehānismā tiek izmantotas dažādas materiāli un pastiprināšanas metodes, to dabiskās frekvences ievērojami atšķiras. Lai noteiktu materiāla blīvuma un pastiprināšanas metodes ietekmi uz dabisko frekvenci, var veikt modālo analīzi, izmantojot galīgo elementu programmatūru ANSYS. Pētījuma rezultāti norāda, ka materiāla blīvumam ir būtiska ietekme uz dabisko frekvenci, un lielāka ietekme ir novērota lielākam blīvumam. Turklāt dažādas pastiprināšanas metodes rada arī būtiskas dabiskās frekvences atšķirības. Šis pētījums sniedz vērtīgus norādījumus dinamiskai analīzei un turpmākai kosmosa eņģu stieņu izvietošanas mehānismu optimizēšanai.

Kosmosa eņģu stieņu izvietošanas mehānisma modelis:

Kosmosa eņģu stieņu izvietošanas mehānisms sastāv no rāmja daļas un stieņa daļas ar šķēres atbalstu, ko veido rāmja un stieņu vidējie divi stieņi. Rāmis ir aprīkots ar eņģu vārpstām abos galos, ļaujot to virzīt ar augšējiem un apakšējiem rāmjiem. Stieņu eņģu vārpstas kalpo kā trīspunktu fiksācija, nodrošinot stabilitāti. Turklāt ir iekļautas divas stiprināšanas struktūras: savienojošā stieņa struktūra un tērauda stiepļu virves struktūra. Savienojošā stieņa pastiprinājums izmanto U formas stieņus, kas savienoti tajā pašā virzienā, savukārt tērauda stiepļu virvju armatūra ietver tērauda stiepļu virves tinumu ap veltni, lai iegūtu papildu stingrību.

Galīgo elementu modelis:

Rāmja un statņu daļas tiek modelētas, izmantojot cietu trīsdimensiju modelēšanu ar Solid45 vienību. Šī vienība precīzi atspoguļo faktisko situāciju un sniedz precīzus rezultātus. No otras puses, pastiprināšanas daļa tiek modelēta tieši, izmantojot Beam188 vienību, piedāvājot jaudīgas lineāras analīzes iespējas un labākas sadaļas datu definīcijas funkcijas. Sijas elements ģenerē trīsdimensiju struktūras viendimensiju matemātisko modeli, kas ļauj efektīvi un efektīvu analīzi.

Kosmosa eņģu stieņu izvietošanas mehānisma modālā analīze:

Modālā analīze palīdz noteikt struktūras vibrācijas īpašības, ieskaitot tās dabisko frekvenci un režīmu. Šie parametri ir izšķiroši, lai nestu dinamiskas slodzes un kalpotu par pamatu citām dinamiskās analīzes problēmām. Tā kā telpas izplešanās mehānismam ir nepieciešams viegls dizains, tiek veikta alumīnija un oglekļa šķiedras materiālu modālā analīze ar savienojošo stieņu vai tērauda stiepļu virves pastiprinājumu. Iegūtās pamata frekvences ir parādītas 1. tabulā.

Pētījums atklāj, ka kosmosa eņģu stieņu izvietošanas mehānismu dabiskās frekvences mainās atkarībā no izmantotajām materiāliem un pastiprināšanas metodēm. Materiālajam blīvumam ir būtiska ietekme uz dabisko frekvenci, un lielāks blīvums izraisa zemākas fundamentālas frekvences. Turklāt dažādas pastiprināšanas metodes rada būtiskas atšķirības dabiskajā frekvencē. Kopumā šo faktoru izpratne ļauj izvēlēties atbilstošas ​​pastiprināšanas metodes un materiālus, lai uzlabotu kosmosa eņģu stieņu izvietošanas mehānismu veikšanu.

Noslēgumā jāsaka, ka pētījumu rezultāti uzsver, cik svarīgi ir apsvērt materiāla blīvumu un pastiprināšanas metodi kosmosa eņģu stieņu izvietošanas mehānismu projektēšanā un kalibrēšanā. Šajā pētījumā sniegtā informācija palīdzēs precīzi izvēlēties materiālus un pastiprināšanas metodes, tādējādi optimizējot kosmosa izvietošanas mehānismu dinamisko veiktspēju un stabilitāti.