Intrinsic Mode Analyse av rom hengselstang distribusjonsmekanisme_hing Kunnskap_tallsen

ABSTRAKT: De naturlige frekvensene av utvidelsesmekanismen for romhengststang er påvirket av materialene og forsterkningsmetodene som brukes. Denne studien utførte modal analyse ved bruk av Finite Element -programvaren ANSYS for å undersøke påvirkningen av materialtetthet og forsterkningsmetode på den naturlige frekvensen. Resultatene viste at tettheten av det brukte materialet har en betydelig innvirkning på den naturlige frekvensen, med større innvirkning ved høyere tetthet. I tillegg resulterte forskjellige forsterkningsmetoder også i signifikante forskjeller i naturlig frekvens. Funnene fra denne studien gir veiledning for den dynamiske analysen og optimaliseringen av plassens hengende stang -distribusjonsmekanisme.

1.

Den raske utviklingen av romindustrien har økt etterspørselen etter storskala romutplasseringsmekanismer. Disse mekanismene brukes til forskjellige applikasjoner som fleksible solcelle -matriser, antenner og støttestrukturer for fjernmåling og dype plassprober. Distribusjonsmekanismene må brettes og lagres i løpet av lanseringsfasen og deretter utvides ved hjelp av en strømkilde en gang i verdensrommet. Når størrelsen på støttestrukturen øker og massen avtar, synker imidlertid stivheten i strukturen, noe som fører til lavere naturlige frekvenser. Dette kan forårsake kobling av vibrasjoner mellom romfartøyets kropp og distribusjonsmekanismen, og reduserer stabiliteten til mekanismen. Derfor er det viktig å studere påvirkningen av materialtetthet og forsterkningsmetode på den naturlige frekvensen av plassens hengende stangdistribusjonsmekanisme.

2. Modell av plassen Hinge Rod Deployment Mechanism

Space Hinge Rod -distribusjonsmekanismen består av en rammedel og en stangdel. Rammen og stengene er koblet til ved hjelp av hengselaksler, og danner en saksstøttestruktur. Forsterkningsmetodene som er vurdert i denne studien, kobler stangarmering og forsterkning av stålstål. Tilkoblingsstangarmeringen innebærer å koble til to U-formede stenger i samme retning, mens ståltrådstålarmeringen innebærer å vikle et ståltau rundt en rull. Den endelige elementmodellen til mekanismen ble opprettet ved bruk av Solid45 -enheter for rammen og stangdelene og strålen188 enheter for forsterkningsdelene.

3. Modal analyse

Modal analyse ble utført for å bestemme vibrasjonsegenskapene og grunnleggende frekvensene for strukturen. To materialer, aluminium og karbonfiber ble vurdert, og forsterkningsmetodene for koblingsstenger og ståltrådstau ble sammenlignet. Resultatene viste at mekanismen som ble laget av karbonfiber med tilkoblingsstangarmering hadde den høyeste grunnleggende frekvensen, mens mekanismen laget av aluminium med forsterkning av stålstål hadde den laveste grunnleggende frekvensen. Mekanismen laget av karbonfiber med tilkoblingsstangarmering hadde en grunnleggende frekvens 71,7% større enn for forsterkning av stålstålstau. Tilsvarende hadde mekanismen laget av aluminium med tilkoblingsstangarmering en grunnleggende frekvens 58% større enn for forsterkning av ståltrådstål. Når det gjelder materialtetthet, hadde karbonfiber en høyere grunnleggende frekvens enn aluminium, med en forskjell på 48,5% for tilkoblingsstangarmering og 23,5% for forsterkning av stålstål.

4.

De naturlige frekvensene av plassen i plass hengende stangdistribusjon er påvirket av materialene og forsterkningsmetodene som brukes. Materialets tetthet har en betydelig innvirkning på den naturlige frekvensen, med høyere tettheter som resulterer i lavere naturlige frekvenser. Ulike forsterkningsmetoder fører også til signifikante forskjeller i naturlig frekvens. Når du velger forsterkningsmetoder og materialer for distribusjonsmekanismen for plasshengst i stangstang, er det viktig å vurdere faktorene som påvirker den naturlige frekvensen. Disse funnene gir veiledning for design, analyse og optimalisering av mekanismen.

Avslutningsvis er studien av påvirkningen av materialtetthet og forsterkningsmetode på den naturlige frekvensen av romholdig stangdistribusjonsmekanisme avgjørende for å sikre stabiliteten og ytelsen til mekanismen. Med fremskritt innen teknologi, kan ytterligere forbedringer og optimaliseringer gjøres for å forbedre dynamikken og den generelle effektiviteten av plasseringsmekanismer for romholdig stangstang.