Intrinsic Mode Analys av Space Hinge Rod Distribution Mechanism_hinge Knowledge_Tallsen 1

Den snabba utvecklingen av rymdindustrin har krävt användning av storskaliga rymdutplaceringsmekanismer för att uppfylla olika applikationskrav. På grund av begränsningen av rymdfordonskapaciteten måste emellertid dessa mekanismer vikas och lagras under lanseringsfasen. När de utvecklas kan dessa mekanismer uppleva minskad styvhet, vilket resulterar i lägre naturliga frekvenser och oönskade kopplingsvibrationer mellan rymdskeppskroppen och distributionsmekanismen. Därför är det viktigt att förstå de faktorer som påverkar den naturliga frekvensen för mekanismen för rymdgångjärnsstång för bättre design och kalibrering.

Abstrakt:

När olika material och förstärkningsmetoder används i mekanismen för rymdgångjärnstången skiljer sig deras naturliga frekvenser avsevärt. Modal analys med hjälp av ANSYS Finite Element -program kan genomföras för att bestämma påverkan av materialdensitet och förstärkningsmetod på den naturliga frekvensen. Forskningsresultaten indikerar att materialdensitet har ett betydande inflytande på den naturliga frekvensen, med en större påverkan som observerats för högre tätheter. Dessutom leder olika förstärkningsmetoder också till betydande naturliga frekvensskillnader. Denna studie ger värdefull vägledning för den dynamiska analysen och ytterligare optimering av mekanismer för utplacering av rymden.

Modell för mekanism för rymdgångjärnsstång:

Mekanismen för utplacering av rymdledstången består av en ramdel och en stavdel, med ett saxstöd som bildas av de två mellersta stavarna i ramen och stavarna. Ramen är utrustad med gångjärnsaxlar i båda ändarna, vilket gör att den kan hängas med de övre och nedre ramarna. Stavarnas gångjärnsaxlar fungerar som trepunktsfixering, vilket säkerställer stabilitet. Dessutom ingår två förstärkningsstrukturer: anslutningsstångstrukturen och ståltrådens repstruktur. Anslutningsstångens förstärkning använder U-formade stavar anslutna i samma riktning, medan ståltrådens förstärkning innebär att slingra ett ståltrådrep runt en rulle för tillsatt styvhet.

Ändlig elementmodell:

Ramen och stagdelarna modelleras med hjälp av solid tredimensionell modellering med SOLID45-enheten. Denna enhet återspeglar exakt den faktiska situationen och ger exakta resultat. Å andra sidan modelleras förstärkningsdelen direkt med hjälp av Beam188 -enheten, vilket erbjuder kraftfulla linjära analysfunktioner och bättre avsnitt Datadefinitionsfunktioner. Strålelementet genererar en endimensionell matematisk modell av den tredimensionella strukturen, vilket möjliggör effektiv och effektiv analys.

Modal analys av mekanism för rymdgångjärnsstång:

Modal analys hjälper till att bestämma strukturens vibrationsegenskaper, inklusive dess naturliga frekvens och lägesform. Dessa parametrar är avgörande för att bära dynamiska belastningar och fungerar som bas för andra dynamiska analysproblem. Eftersom rymdutvidgningsmekanismen kräver lättvikt, genomförs modal analys av aluminium- och kolfibermaterial med antingen anslutningsstång eller ståltrådarförstärkning. De erhållna grundläggande frekvenserna presenteras i tabell 1.

Studien avslöjar att de naturliga frekvenserna för mekanismer för utplacering av rymden i rymden varierar beroende på de använda materialen och förstärkningsmetoderna. Materialdensitet har ett betydande inflytande på den naturliga frekvensen, med högre tätheter som leder till lägre grundläggande frekvenser. Dessutom resulterar olika förstärkningsmetoder i betydande skillnader i den naturliga frekvensen. Sammantaget möjliggör förståelse av dessa faktorer valet av lämpliga förstärkningsmetoder och material för förbättrad prestanda för mekanismer för rymdgångarstång.

Sammanfattningsvis belyser forskningsresultaten vikten av att överväga materialtäthet och förstärkningsmetod vid utformning och kalibrering av mekanismer för rymdstångstång. Informationen i denna studie kommer att hjälpa till i ett exakta urval av material och förstärkningsmetoder, vilket optimerar den dynamiska prestandan och stabiliteten hos mekanismer för rymdutplacering.