Análise de modo intrínseco do mecanismo de implantação de hinge hinge hinge hinge_hinge Knowledge_tallsen

Resumo: As frequências naturais do mecanismo de expansão da haste da dobradiça espacial são influenciadas pelos materiais e métodos de reforço utilizados. Este estudo realizou análise modal usando o software de elementos finitos ANSYS para investigar a influência do método de densidade e reforço de material na frequência natural. Os resultados mostraram que a densidade do material utilizado tem um impacto significativo na frequência natural, com maior impacto em densidades mais altas. Além disso, diferentes métodos de reforço também resultaram em diferenças significativas na frequência natural. Os resultados deste estudo fornecem orientação para a análise dinâmica e otimização do mecanismo de implantação de hinge hinge hinge.

1.

O rápido desenvolvimento da indústria espacial aumentou a demanda por mecanismos de implantação espacial em larga escala. Esses mecanismos são usados ​​para várias aplicações, como matrizes de células solares flexíveis, antenas e estruturas de suporte para sensação remota e sondas de espaço profundo. Os mecanismos de implantação precisam ser dobrados e armazenados durante a fase de lançamento e depois expandidos usando uma fonte de energia uma vez no espaço. No entanto, à medida que o tamanho da estrutura de suporte aumenta e a massa diminui, a rigidez da estrutura diminui, levando a frequências naturais mais baixas. Isso pode causar vibrações de acoplamento entre o corpo da nave espacial e o mecanismo de implantação, reduzindo a estabilidade do mecanismo. Portanto, é importante estudar a influência do método de densidade e reforço material na frequência natural do mecanismo de implantação de hingra de dobradiça espacial.

2. Modelo do mecanismo de implantação de hinge hinge hinge hinge

O mecanismo de implantação de hinge hinge hinge consiste em uma peça de quadro e uma peça de haste. A estrutura e as hastes são conectadas usando eixos de dobradiça, formando uma estrutura de suporte de tesoura. Os métodos de reforço considerados neste estudo estão conectando reforço da biela e reforço de cabo de aço. O reforço da biela envolve a conexão de duas hastes em forma de U na mesma direção, enquanto o reforço do cabo de aço envolve enrolamento de uma corda de aço em torno de um rolo. O modelo de elemento finito do mecanismo foi criado usando unidades SOLID45 para as partes de quadros e haste e unidades de feixe188 para as peças de reforço.

3. Análise modal

A análise modal foi realizada para determinar as características de vibração e as frequências fundamentais da estrutura. Foram considerados dois materiais, alumínio e fibra de carbono, e os métodos de reforço de bielas e cabos de aço foram comparados. Os resultados mostraram que o mecanismo feito de fibra de carbono com o reforço da biela teve a maior frequência fundamental, enquanto o mecanismo feito de alumínio com reforço de cabo de aço teve a menor frequência fundamental. O mecanismo feito de fibra de carbono com o reforço da biela tinha uma frequência fundamental 71,7% maior que a do reforço de cabo de aço. Da mesma forma, o mecanismo feito de alumínio com o reforço da biela tinha uma frequência fundamental 58% maior que a do reforço de cabo de aço. Em termos de densidade do material, a fibra de carbono teve uma frequência fundamental mais alta que o alumínio, com uma diferença de 48,5% para reforço da biela de conexão e 23,5% para reforço de cabo de aço.

4.

As frequências naturais do mecanismo de implantação de hingra de dobradiça espacial são influenciadas pelos materiais e métodos de reforço utilizados. A densidade do material tem um impacto significativo na frequência natural, com densidades mais altas, resultando em frequências naturais mais baixas. Diferentes métodos de reforço também levam a diferenças significativas na frequência natural. Ao selecionar métodos e materiais de reforço para o mecanismo de implantação de hinge hinge hinge, é importante considerar os fatores que afetam a frequência natural. Esses achados fornecem orientação para o design, análise e otimização do mecanismo.

Em conclusão, o estudo da influência do método de densidade e reforço do material na frequência natural do mecanismo de implantação de hingra de dobradiça espacial é crucial para garantir a estabilidade e o desempenho do mecanismo. Com os avanços da tecnologia, podem ser feitas melhorias e otimizações adicionais para aprimorar a dinâmica e a eficiência geral dos mecanismos de implantação de hinge hinge hinge.