Intrinsic Mode Analys av Space Hinge Rod Distribution Mechanism_hinge Knowledge_Tallsen

Sammanfattning: De naturliga frekvenserna för mekanismen för rymdgångjärnsstång påverkas av de använda materialen och förstärkningsmetoderna. Denna studie genomförde modal analys med hjälp av programvaran för begränsad element för att undersöka påverkan av materialtäthet och förstärkningsmetod på den naturliga frekvensen. Resultaten visade att densiteten för det använda materialet har en betydande inverkan på den naturliga frekvensen, med större påverkan vid högre tätheter. Dessutom resulterade olika förstärkningsmetoder också i betydande skillnader i naturlig frekvens. Resultaten av denna studie ger vägledning för den dynamiska analysen och optimeringen av mekanismen för rymdgångjärnsstång.

1.

Den snabba utvecklingen av rymdindustrin har ökat efterfrågan på storskaliga rymdutplaceringsmekanismer. Dessa mekanismer används för olika applikationer såsom flexibla solcelluppsättningar, antenner och stödstrukturer för fjärravkänning och djupa rymdprober. Distributionsmekanismerna måste vikas och lagras under lanseringsfasen och sedan utökas med hjälp av en kraftkälla en gång i rymden. När storleken på stödstrukturen ökar och massan minskar minskar emellertid strukturens styvhet, vilket leder till lägre naturliga frekvenser. Detta kan orsaka kopplingsvibrationer mellan rymdskeppskroppen och distributionsmekanismen, vilket minskar mekanismens stabilitet. Därför är det viktigt att studera påverkan av materialtäthet och förstärkningsmetod på den naturliga frekvensen för mekanismen för rymdgångjärnsstång.

2. Modellen för mekanismen för rymdgångjärnsstång

Mekanismen för utplacering av rymdledstången består av en ramdel och en stavdel. Ramen och stavarna är anslutna med hjälp av gångjärnsaxlar och bildar en saxstödstruktur. Förstärkningsmetoderna som beaktas i denna studie är att ansluta stångarmering och ståltrådens förstärkning. Anslutningsstångens förstärkning innebär att anslutning av två U-formade stavar i samma riktning, medan ståltrådens förstärkning innebär att ett ståltrådrep runt en rull. Mekanismens ändliga elementmodell skapades med hjälp av SOLID45 -enheter för ram- och stångdelarna och strål188 enheter för förstärkningsdelarna.

3. Modalanalys

Modal analys genomfördes för att bestämma strukturens vibrationsegenskaper och grundläggande frekvenser. Två material, aluminium och kolfiber, beaktades, och förstärkningsmetoderna för anslutningsstänger och ståltrådslinor jämfördes. Resultaten visade att mekanismen gjord av kolfiber med anslutningsstångarförstärkning hade den högsta grundläggande frekvensen, medan mekanismen gjord av aluminium med ståltrådarförstärkning hade den lägsta grundfrekvensen. Mekanismen gjord av kolfiber med anslutningsstångarförstärkning hade en grundläggande frekvens 71,7% större än för ståltrådarförstärkning. På liknande sätt hade mekanismen gjord av aluminium med anslutningsstångsförstärkning en grundläggande frekvens 58% större än för ståltrådarförstärkning. När det gäller materialdensitet hade kolfiber en högre grundfrekvens än aluminium, med en skillnad på 48,5% för anslutningsstångarförstärkning och 23,5% för ståltrådarförstärkning.

4.

De naturliga frekvenserna för mekanismen för utplacering av rymden i rymden påverkas av de använda materialen och förstärkningsmetoderna. Materialets densitet har en betydande inverkan på den naturliga frekvensen, med högre tätheter vilket resulterar i lägre naturliga frekvenser. Olika förstärkningsmetoder leder också till betydande skillnader i naturlig frekvens. När du väljer förstärkningsmetoder och material för mekanismen för rymdgångjärnsstång är det viktigt att överväga de faktorer som påverkar den naturliga frekvensen. Dessa resultat ger vägledning för design, analys och optimering av mekanismen.

Sammanfattningsvis är studien av påverkan av materialdensitet och förstärkningsmetod på den naturliga frekvensen för mekanismen för rymdgångjärnsstången avgörande för att säkerställa mekanismens stabilitet och prestanda. Med framstegen inom teknik kan ytterligare förbättringar och optimeringar göras för att förbättra dynamiken och den totala effektiviteten hos mekanismer för rymdstångstång.