Intrinsic Način analiza mehanizma za uvajanje palic v prostoru_hinge znanje_tallsen

Izvleček: Na naravne frekvence mehanizma razširitve palice Space Space Change vplivajo uporabljene materiale in ojačitvene metode. Ta študija je izvedla modalno analizo z uporabo programske opreme za končne elemente ANSYS za raziskovanje vpliva materialne gostote in metode ojačitve na naravno frekvenco. Rezultati so pokazali, da gostota uporabljenega materiala pomembno vpliva na naravno frekvenco, z večjim vplivom na večje gostote. Poleg tega so različne metode ojačitve povzročile tudi pomembne razlike v naravni frekvenci. Ugotovitve te študije zagotavljajo smernice za dinamično analizo in optimizacijo mehanizma za uvajanje palic Space Space.

1.

Hiter razvoj vesoljske industrije je povečal povpraševanje po obsežnih mehanizmih uvajanja prostora. Ti mehanizmi se uporabljajo za različne aplikacije, kot so prilagodljivi niz sončnih celic, antene in podporne strukture za daljinsko zaznavanje in globoke vesoljske sonde. Mehanizme uvajanja je treba med fazo zagona zložiti in shraniti, nato pa razširiti z uporabo vira napajanja enkrat v prostoru. Ker pa se velikost podporne strukture povečuje in se masa zmanjšuje, se togost strukture zmanjšuje, kar vodi do nižjih naravnih frekvenc. To lahko povzroči povezovanje vibracij med telesom vesoljskega plovila in mehanizmom uvajanja, kar zmanjša stabilnost mehanizma. Zato je pomembno preučiti vpliv metode gostote materiala in ojačitve na naravno frekvenco mehanizma za uvajanje palice s tečaji.

2. Model mehanizma za uvajanje palic

Mehanizem namestitve palice Space Change je sestavljen iz okvirja in dela palice. Okvir in palice sta povezana z uporabo tečajev, ki tvorijo podporno strukturo škarje. Metode ojačitve, obravnavane v tej študiji, so povezovanje ojačitve palice in ojačitve jeklene žice. Povezavalna ojačitev palice vključuje priključitev dveh palic v obliki črke U v isto smer, medtem ko ojačitve jeklene žice vključuje navijanje jeklene žične vrvi okoli valja. Model končnih elementov mehanizma je bil ustvarjen z enotami Solid45 za dele okvirja in palice ter enote BEAM188 za ojačitvene dele.

3. Modalna analiza

Za določitev vibracijskih značilnosti in temeljnih frekvenc strukture je bila izvedena modalna analiza. Upoštevani sta bila dva materiala, aluminija in ogljikova vlakna, primerjali so metode ojačitve priključnih palic in jeklenih žičnih vrvi. Rezultati so pokazali, da je imel mehanizem iz ogljikovih vlaken s povezovalno ojačitvijo palice najvišjo temeljno frekvenco, medtem ko je imel mehanizem iz aluminija z ojačitvijo vrvi jeklene žice najnižjo osnovno frekvenco. Mehanizem iz ogljikovih vlaken s povezovalno ojačitvijo palic je imel temeljno frekvenco 71,7% večjo kot pri ojačitvi jeklene žične vrvi. Podobno je imel mehanizem iz aluminija s povezovalno ojačitvijo palice temeljno frekvenco za 58% večjo kot pri ojačitvi jeklene žične vrvi. Glede na gostoto materiala so imela ogljikova vlakna višjo temeljno frekvenco kot aluminij, razlika 48,5% za povezovanje ojačitve palic in 23,5% za ojačitve jeklene žice.

4.

Na naravne frekvence mehanizma za uvajanje palic Space Change vplivajo uporabljene materiale in ojačitvene metode. Gostota materiala pomembno vpliva na naravno frekvenco, večja gostota pa ima za posledico nižje naravne frekvence. Različne metode okrepitve vodijo tudi do pomembnih razlik v naravni frekvenci. Pri izbiri metod ojačitve in materialov za mehanizem uvajanja palice Space Change je pomembno upoštevati dejavnike, ki vplivajo na naravno frekvenco. Te ugotovitve zagotavljajo smernice za oblikovanje, analizo in optimizacijo mehanizma.

Za zaključek je preučevanje vpliva materialne gostote in metode ojačitve na naravno frekvenco mehanizma za uvajanje palic Space Space Change ključnega pomena za zagotavljanje stabilnosti in zmogljivosti mehanizma. Z napredkom tehnologije je mogoče izboljšati nadaljnje izboljšave in optimizacije za izboljšanje dinamike in splošne učinkovitosti mehanizmov za uvajanje palic.