Uzay Menteşe Çubuğu Dağıtım Mekanizmasının İçsel Mod Analizi_Hinals_tallsen

Özet: Uzay menteşe çubuğu genişletme mekanizmasının doğal frekansları, kullanılan malzemeler ve takviye yöntemlerinden etkilenir. Bu çalışma, malzeme yoğunluğu ve takviye yönteminin doğal frekans üzerindeki etkisini araştırmak için sonlu eleman yazılımı ANSYS kullanılarak modal analiz gerçekleştirmiştir. Sonuçlar, kullanılan malzemenin yoğunluğunun doğal frekans üzerinde önemli bir etkisi olduğunu ve daha yüksek yoğunluklarda daha fazla etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Ek olarak, farklı takviye yöntemleri de doğal frekansta önemli farklılıklara neden oldu. Bu çalışmanın bulguları, uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizmasının dinamik analizi ve optimizasyonu için rehberlik sağlar.

1.

Uzay endüstrisinin hızlı gelişimi, büyük ölçekli alan dağıtım mekanizmalarına olan talebi artırmıştır. Bu mekanizmalar esnek güneş pili dizileri, antenler ve uzaktan algılama ve derin boşluk probları için destek yapıları gibi çeşitli uygulamalar için kullanılır. Dağıtım mekanizmalarının fırlatma aşamasında katlanması ve saklanması ve ardından uzayda bir güç kaynağı kullanılarak genişletilmesi gerekir. Bununla birlikte, destek yapısının boyutu arttıkça ve kütle azaldıkça, yapının sertliği azalır, bu da doğal frekanslara yol açar. Bu, uzay aracı gövdesi ile dağıtım mekanizması arasındaki bağlanma titreşimlerine neden olabilir ve mekanizmanın stabilitesini azaltır. Bu nedenle, malzeme yoğunluğu ve takviye yönteminin uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizmasının doğal frekansı üzerindeki etkisini incelemek önemlidir.

2. Uzay Menteşe Çubuğu Dağıtım Mekanizması Modeli

Uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizması bir çerçeve parçası ve bir çubuk parçasından oluşur. Çerçeve ve çubuklar, bir makas destek yapısı oluşturarak menteşe şaftları kullanılarak bağlanır. Bu çalışmada dikkate alınan takviye yöntemleri, çubuk takviyesi ve çelik tel halat takviyesinin bağlanmasıdır. Bağlantı çubuğu takviyesi, iki U şekilli çubuğun aynı yöne bağlanmasını içerirken, çelik tel halat takviyesi bir çelik tel halatın bir silindirin etrafına sarılmasını içerir. Mekanizmanın sonlu eleman modeli, çerçeve ve çubuk parçaları ve takviye parçaları için ışın188 birimleri kullanılarak oluşturuldu.

3. Modal analiz

Yapının titreşim özelliklerini ve temel frekanslarını belirlemek için modal analiz yapılmıştır. Alüminyum ve karbon fiber olmak üzere iki malzeme dikkate alınmıştır ve bağlantı çubukları ve çelik tel halatların takviye yöntemleri karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, bağlantı çubuğu takviyeli karbon fiberden yapılan mekanizmanın en yüksek temel frekansa sahip olduğunu, çelik tel halat takviyeli alüminyumdan yapılan mekanizmanın en düşük temel frekansa sahip olduğunu göstermiştir. Bağlantı çubuğu takviyesi ile karbon fiberden yapılmış mekanizmanın, çelik tel halat takviyesinden% 71.7 daha fazla temel frekansa sahip olması. Benzer şekilde, bağlantı çubuğu takviyesine sahip alüminyumdan yapılan mekanizmanın, çelik tel halat takviyesinden% 58 daha yüksek temel bir frekansa sahip olması. Malzeme yoğunluğu açısından, karbon fiber alüminyumdan daha yüksek bir temel frekansa sahipti, bağlantı çubuğu takviyesi için% 48.5 ve çelik tel halat takviyesi için% 23.5 fark vardı.

4.

Uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizmasının doğal frekansları, kullanılan malzemeler ve takviye yöntemlerinden etkilenir. Malzemenin yoğunluğunun doğal frekans üzerinde önemli bir etkisi vardır, daha yüksek yoğunluklar daha düşük doğal frekanslara neden olur. Farklı takviye yöntemleri de doğal frekansta önemli farklılıklara yol açar. Uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizması için takviye yöntemlerini ve malzemelerini seçerken, doğal frekansı etkileyen faktörleri dikkate almak önemlidir. Bu bulgular mekanizmanın tasarımı, analizi ve optimizasyonu için rehberlik sağlar.

Sonuç olarak, malzeme yoğunluğu ve takviye yönteminin uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizmasının doğal frekansı üzerindeki etkisinin incelenmesi, mekanizmanın stabilitesini ve performansını sağlamak için çok önemlidir. Teknolojideki gelişmelerle, uzay menteşesi çubuğu dağıtım mekanizmalarının dinamiklerini ve genel verimliliğini artırmak için daha fazla iyileştirmeler ve optimizasyonlar yapılabilir.