Uzay Menteşe Çubuğu Dağıtım Mekanizmasının İçsel Mod Analizi_Hinals_tallsen 1

Uzay endüstrisinin hızlı gelişimi, çeşitli uygulama gereksinimlerini karşılamak için büyük ölçekli alan dağıtım mekanizmalarının kullanılmasını gerektirmiştir. Bununla birlikte, uzay aracı kapasitesinin sınırlandırılması nedeniyle, bu mekanizmaların fırlatma aşamasında katlanması ve saklanması gerekir. Ortaya çıktığında, bu mekanizmalar daha az sertlik yaşayabilir, bu da daha düşük doğal frekanslar ve uzay aracı gövdesi ile dağıtım mekanizması arasındaki istenmeyen birleştirme titreşimlerine neden olabilir. Bu nedenle, daha iyi tasarım ve kalibrasyon için uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizmasının doğal frekansını etkileyen faktörleri anlamak önemlidir.

Soyut:

Uzay menteşe çubuğu genişletme mekanizmasında farklı malzemeler ve takviye yöntemleri kullanıldığında, doğal frekansları önemli ölçüde farklılık gösterir. Malzeme yoğunluğu ve takviye yönteminin doğal frekans üzerindeki etkisini belirlemek için sonlu eleman yazılımı ANSYS kullanılarak modal analiz yapılabilir. Araştırma bulguları, malzeme yoğunluğunun doğal frekans üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu ve daha yüksek yoğunluklar için daha büyük bir etki gözlemlendiğini göstermektedir. Ek olarak, farklı takviye yöntemleri de önemli doğal frekans farklılıklarına yol açar. Bu çalışma, uzay menteşesi çubuğu dağıtım mekanizmalarının dinamik analizi ve daha fazla optimizasyonu için değerli rehberlik sağlar.

Uzay Menteşe Çubuğu Dağıtım Mekanizması Modeli:

Uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizması, çerçevenin ve çubukların orta iki çubuğunun oluşturduğu bir makas desteği ile bir çerçeve parçasından ve bir çubuk parçasından oluşur. Çerçeve, her iki uçta menteşe şaftları ile donatılmıştır, bu da üst ve alt çerçevelerle menteşelenmesine izin verir. Çubukların menteşe şaftları, stabilite sağlayarak üç noktalı fiksasyon görevi görür. Ayrıca, iki güçlendirme yapısı dahildir: bağlantı çubuğu yapısı ve çelik tel halat yapısı. Bağlantı çubuğu takviyesi, aynı yöne bağlanan U şeklindeki çubukları kullanırken, çelik tel halat takviyesi ek sertlik için bir silindirin etrafına sarılmayı içerir.

Sonlu eleman modeli:

Çerçeve ve dikme parçaları, katı 45 ünitesi ile katı üç boyutlu modelleme kullanılarak modellenir. Bu birim gerçek durumu doğru bir şekilde yansıtır ve kesin sonuçlar sağlar. Öte yandan, takviye kısmı doğrudan Beam188 birimi kullanılarak modellenir, güçlü doğrusal analiz özellikleri ve daha iyi bölüm veri tanımı işlevleri sunar. Işın elemanı, verimli ve etkili analiz sağlayan üç boyutlu yapının tek boyutlu bir matematiksel modelini oluşturur.

Uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizmasının modal analizi:

Modal analiz, doğal frekansı ve mod şekli de dahil olmak üzere yapının titreşim özelliklerinin belirlenmesine yardımcı olur. Bu parametreler, dinamik yükleri taşımada çok önemlidir ve diğer dinamik analiz problemlerinin temelini oluşturur. Uzay genişletme mekanizması hafif tasarım gerektirdiğinden, bağlantı çubuğu veya çelik tel halat takviyesi ile alüminyum ve karbon fiber malzemelerin modal analizi yapılır. Elde edilen temel frekanslar Tablo 1'de sunulmaktadır.

Çalışma, uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizmalarının doğal frekanslarının, kullanılan malzemelere ve takviye yöntemlerine göre değiştiğini ortaya koymaktadır. Malzeme yoğunluğu doğal frekans üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve daha yüksek yoğunluklar daha düşük temel frekanslara yol açar. Ayrıca, farklı takviye yöntemleri doğal frekansta önemli farklılıklara neden olur. Genel olarak, bu faktörleri anlamak, uzay menteşesi çubuğu dağıtım mekanizmalarının gelişmiş performansı için uygun takviye yöntemlerinin ve malzemelerinin seçimini sağlar.

Sonuç olarak, araştırma bulguları, uzay menteşe çubuğu dağıtım mekanizmalarının tasarımı ve kalibrasyonunda maddi yoğunluk ve takviye yöntemini dikkate almanın önemini vurgulamaktadır. Bu çalışmada sağlanan bilgiler, malzemelerin ve takviye yöntemlerinin doğru seçimine yardımcı olacak, böylece uzay dağıtım mekanizmalarının dinamik performansını ve stabilitesini optimize edecektir.