การวิเคราะห์โหมดที่แท้จริงของกลไกการปรับใช้แกนกลาง 1

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมอวกาศจำเป็นต้องใช้กลไกการปรับใช้พื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อตอบสนองความต้องการแอปพลิเคชันที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามเนื่องจากข้อ จำกัด ของความจุยานอวกาศกลไกเหล่านี้จำเป็นต้องพับและเก็บไว้ในระหว่างขั้นตอนการเปิดตัว เมื่อคลี่คลายกลไกเหล่านี้อาจลดความแข็งแกร่งลงส่งผลให้ความถี่ธรรมชาติลดลงและการสั่นสะเทือนที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างร่างกายยานอวกาศและกลไกการปรับใช้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจปัจจัยที่มีผลต่อความถี่ตามธรรมชาติของกลไกการปรับใช้แกนบานพับสำหรับการออกแบบและการสอบเทียบที่ดีขึ้น

เชิงนามธรรม:

เมื่อใช้วัสดุและวิธีการเสริมแรงที่แตกต่างกันในกลไกการขยายตัวของแกนบานพับอวกาศความถี่ตามธรรมชาติของพวกเขาจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ การวิเคราะห์แบบโมดัลโดยใช้ซอฟต์แวร์ไฟไนต์เอลิเมนต์ ANSYS สามารถดำเนินการเพื่อกำหนดผลกระทบของความหนาแน่นของวัสดุและวิธีการเสริมแรงต่อความถี่ธรรมชาติ ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าความหนาแน่นของวัสดุมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อความถี่ธรรมชาติโดยมีผลกระทบมากขึ้นสำหรับความหนาแน่นที่สูงขึ้น นอกจากนี้วิธีการเสริมแรงที่แตกต่างกันยังนำไปสู่ความแตกต่างของความถี่ธรรมชาติที่สำคัญ การศึกษาครั้งนี้ให้คำแนะนำที่มีคุณค่าสำหรับการวิเคราะห์แบบไดนามิกและการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติมของกลไกการปรับใช้แกนบานพับบานพับ

แบบจำลองของกลไกการปรับใช้แกนกลางอวกาศ:

กลไกการปรับใช้แกนบานพับของพื้นที่ประกอบด้วยส่วนเฟรมและส่วนของก้านโดยมีการรองรับกรรไกรที่เกิดขึ้นจากแท่งกลางสองอันของเฟรมและแท่ง เฟรมนั้นติดตั้งเพลาบานพับที่ปลายทั้งสองช่วยให้มันบานพับกับเฟรมด้านบนและล่าง เพลาบานพับของแท่งทำหน้าที่เป็นตรึงสามจุดเพื่อให้มั่นใจว่ามีความเสถียร นอกจากนี้ยังมีโครงสร้างเสริมความแข็งแรงสองตัว: โครงสร้างก้านเชื่อมต่อและโครงสร้างลวดลวดเหล็ก การเสริมแรงแท่งเชื่อมต่อใช้แท่งรูปตัวยูที่เชื่อมต่อในทิศทางเดียวกันในขณะที่การเสริมแรงลวดเชือกเหล็กเกี่ยวข้องกับการม้วนเชือกลวดเหล็กรอบลูกกลิ้งเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่ง

โมเดลองค์ประกอบ จำกัด:

ชิ้นส่วนเฟรมและสตรัทถูกสร้างแบบจำลองโดยใช้การสร้างแบบจำลองสามมิติที่เป็นของแข็งด้วยหน่วย Solid45 หน่วยนี้สะท้อนสถานการณ์จริงอย่างถูกต้องและให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ ในทางกลับกันส่วนการเสริมแรงถูกสร้างแบบจำลองโดยตรงโดยใช้หน่วย Beam188 โดยเสนอความสามารถในการวิเคราะห์เชิงเส้นที่มีประสิทธิภาพและฟังก์ชั่นนิยามข้อมูลส่วนที่ดีขึ้น องค์ประกอบลำแสงสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบหนึ่งมิติของโครงสร้างสามมิติทำให้การวิเคราะห์มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพ

การวิเคราะห์โมดัลของกลไกการปรับใช้ก้านบานพับอวกาศ:

การวิเคราะห์แบบโมดัลช่วยในการกำหนดลักษณะการสั่นสะเทือนของโครงสร้างรวมถึงความถี่ตามธรรมชาติและรูปร่างของโหมด พารามิเตอร์เหล่านี้มีความสำคัญในการรับน้ำหนักแบบไดนามิกและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับปัญหาการวิเคราะห์แบบไดนามิกอื่น ๆ เนื่องจากกลไกการขยายพื้นที่ต้องใช้การออกแบบที่มีน้ำหนักเบาการวิเคราะห์แบบโมดัลของวัสดุอลูมิเนียมและคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีการเชื่อมต่อกับแท่งหรือการเสริมแรงเชือกลวดเหล็ก ความถี่พื้นฐานที่ได้รับจะแสดงในตารางที่ 1

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าความถี่ธรรมชาติของกลไกการปรับใช้ก้านบานพับอวกาศนั้นแตกต่างกันไปตามวัสดุและวิธีการเสริมแรงที่ใช้ ความหนาแน่นของวัสดุมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อความถี่ธรรมชาติโดยมีความหนาแน่นสูงขึ้นซึ่งนำไปสู่ความถี่พื้นฐานที่ลดลง นอกจากนี้วิธีการเสริมแรงที่แตกต่างกันส่งผลให้เกิดความแตกต่างอย่างมากในความถี่ธรรมชาติ โดยรวมแล้วการทำความเข้าใจกับปัจจัยเหล่านี้ช่วยให้สามารถเลือกวิธีการเสริมแรงที่เหมาะสมและวัสดุเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกลไกการปรับใช้แกนบานพับอวกาศ

โดยสรุปผลการวิจัยเน้นความสำคัญของการพิจารณาความหนาแน่นของวัสดุและวิธีการเสริมแรงในการออกแบบและการสอบเทียบของกลไกการปรับใช้แกนบานพับอวกาศ ข้อมูลที่ให้ไว้ในการศึกษาครั้งนี้จะช่วยในการเลือกวัสดุและวิธีการเสริมแรงที่แม่นยำซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานแบบไดนามิกและความเสถียรของกลไกการปรับใช้พื้นที่