Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои физикӣ / Илми кайҳон ва сайёраҳо / Динамикаи Антеннаҳои Кайҳонии Кушодашаванда дар Муҳити Шадиди Ҳароратӣ: Моделсозии Термо-Механикии Шарнирҳои Дорои Фосила бо ANCF
Илми кайҳон ва сайёраҳо

Динамикаи Антеннаҳои Кайҳонии Кушодашаванда дар Муҳити Шадиди Ҳароратӣ: Моделсозии Термо-Механикии Шарнирҳои Дорои Фосила бо ANCF

Кушодашавии боэътимоди антеннаҳои бузурги кайҳонӣ бо геометрияи тағйирёбанда дар мадор на танҳо ба геометрияи механизм, балки ба ҳамкории мураккаби байни ҳарорат, деформатсияи чандир, фосилаи шарнир, тамос, зарба ва соиш вобаста аст.

10/09/2026  Veri Anla 80 боздид
Динамикаи Антеннаҳои Кайҳонии Кушодашаванда дар Муҳити Шадиди Ҳароратӣ: Моделсозии Термо-Механикии Шарнирҳои Дорои Фосила бо ANCF

Кушодашавии боэътимоди антеннаҳои бузурги кайҳонӣ бо геометрияи тағйирёбанда дар мадор на танҳо ба геометрияи механизм, балки ба ҳамкории мураккаби байни ҳарорат, деформатсияи чандир, фосилаи шарнир, тамос, зарба ва соиш вобаста аст. Ин тадқиқот таъсири тағйироти шадиди ҳароратро аз −200 °C то +200 °C, ки махсусан дар муҳитҳои монанди мадори геосинхронии Замин дучор шуданашон мумкин аст, ба системаҳои калони антеннаҳои кушодашаванда меомӯзад. Муҳаққиқон барои кам кардани хатоҳои геометрӣ, ки аз деформатсияи калон дар равиши классикии floating frame of reference formulation ба вуҷуд меоянд, инчунин номутобиқатие, ки метавонад аз пешниҳоди майдонҳои гуногуни физикӣ бо шабакаҳои ҷудогона сар занад, модели ягонаи динамикиро дар асоси Absolute Nodal Coordinate Formulation (ANCF) таҳия кардаанд.

Модел хосиятҳои маводи вобаста ба ҳарорат, аз ҷумла зичӣ, модули чандирӣ, таносуби Пуассон, коэффисиенти васеъшавии ҳароратӣ, гузаронандагии гармӣ ва гармии хосро; қувваи ғайрихаттии тамос дар асоси Hertz; соиши навъи Coulomb; гузаришҳои stick–slip ва гармии ҳосилшуда аз соишро дар як чаҳорчӯбаи ягонаи термо-механикӣ баррасӣ мекунад. Муодилаҳои сохторӣ ва ҳароратӣ бо алгоритми такмилёфтаи интегратсияи пӯшидаи вақт HHT-α ҳал шудаанд.

Тадқиқот се конфигуратсияи кушодашавиро баррасӣ кардааст: берун баровардани хаттии бозуи дуюмдараҷа аз дохили бум-и асосӣ, кушодашавии даврии бозуи дуюмдараҷа ва кушодашавии рефлектори ҳалқа-шабака бо диаметри 100 m. Дар санҷиши бисёрсатҳа бо истифода аз ҳалли назариявӣ, маълумоти таҷрибавии нашршуда, Abaqus 2025 ва таҳлилҳои наздикшавии шабака, сатҳи хатои асосӣ тақрибан дар ҳудуди %1,5–3,2 боқӣ монд; дар як муқоисаи мушаххаси модели пурра хато нисбат ба маълумоти таҷрибавӣ камтар аз %2 гузориш шудааст.

Таҳлилҳои параметрӣ нишон доданд, ки ҳарорат, фосилаи шарнир ва соиш рафтори системаро ба таври ҷиддӣ тағйир медиҳанд. Ҳангоми баланд шудани ҳарорат аз −200 °C то +200 °C басомади табиии аввал %10,8 коҳиш ёфт, дар ҳоле ки амплитудаи ларзиши ҳароратӣ %120 зиёд шуд. Афзоиши фосилаи радиалии шарнир аз 0,01 mm то 0,10 mm қувваи қуллаи зарбаро тақрибан %211 зиёд кард. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки дар антеннаҳои калони кушодашавандаи кайҳонӣ баррасии ҳарорат ва таҳаммулҳои механикӣ ҳамчун параметрҳои мустақили тарҳрезӣ метавонад кофӣ набошад.

Масъалаи асосӣ дар антеннаҳои кушодашавандаи кайҳонӣ

Антеннаҳои кайҳонии дорои апертураи калон дар системаҳои алоқа ва зондкунии дурдаст афзоиши баланд ва апертураи васеъ таъмин мекунанд. Аммо андозаҳои сохторие, ки метавонанд ба садҳо метр наздик шаванд, боис мешаванд, ки ҳатто фосилаҳои хурди шарнир ва деформатсияҳои ҳароратӣ ба дақиқии сатҳи антенна, самтгирӣ ва устувории кушодашавӣ таъсир расонанд.

Дар муҳити кайҳонӣ сохтор ҳангоми дучор шудан ба нури Офтоб метавонад зуд гарм шавад ва ҳангоми гузаштан ба минтақаи соя зуд сард гардад. Диапазони моделсозии тадқиқот аз −200 °C то +200 °C аст. Ин тағйири ҳарорат на танҳо васеъшавӣ ё фишурдашавии геометрӣ ба вуҷуд меорад; хосиятҳои маводи сохтор ва тамоси шарнир низ тағйир меёбанд.

Чаро ANCF Дар Сохторҳои Бузурги Кушодашавандаи Кайҳонӣ Истифода Мешавад?

Absolute Nodal Coordinate Formulation (ANCF) усули динамикаи бисёрҷисмӣ мебошад, ки мавқеъ ва деформатсияи сохторҳои чандирро бо векторҳои глобалии мавқеъ ва градиент муайян мекунад. Қобилияти он барои кам кардани хатоҳои табдили чаҳорчӯбаи истинод, ки дар равиши классикии floating-frame ҳангоми гардиш ва деформатсияи калон ба вуҷуд омада метавонанд, ва имкони дискреткунонии майдонҳои ҷойивазкунӣ ва ҳарорат бо истифода аз ҳамон функсияҳои шакл, онро барои таҳлили термо-механикии антеннаҳои калони кушодашаванда мувофиқ месозад.

Дар тадқиқот барои бум-и асосӣ ва бозуи дуюмдараҷа элементи ғафси силиндрии пӯст бо чор гиреҳ ва се андоза; барои рефлектори ҳалқа-шабака бошад элементи каҷи борики девордори сеандоза бо ду гиреҳ истифода шудааст.

Майдони ҷойивазкунӣ дар як элементи ANCF:

\[ \mathbf r(\xi,\eta,\zeta,t)=\mathbf S(\xi,\eta,\zeta)\mathbf e(t) \]

ба ин шакл ифода шудааст. Ҳамон функсияҳои шакл барои майдони ҳарорат низ истифода мешаванд:

\[ T(\xi,\eta,\zeta,t)=\mathbf S_T(\xi,\eta,\zeta)\mathbf T_e(t) \]

ва дар модели манбаъ \(\mathbf S_T=\mathbf S\) қабул шудааст. Бо ин роҳ масъалаи mesh mismatch, ки аз фарқияти шабакаҳои ҳароратӣ ва сохторӣ ба вуҷуд меояд, кам карда мешавад.

Модели маводи вобаста ба ҳарорат

Дар модел ҳамчун маводи асосии сохтори кайҳонӣ aerospace aluminum alloy 6061-T6 истифода шудааст. Ҳарорати истинод 25 °C аст.

ПараметрҚимати истинодДиапазони ҳарорати эътиборнок
Зичӣ2700 kg/m³−200–200 °C
Модули Young69 GPa−200–200 °C
Таносуби Пуассон0,33−200–200 °C
Коэффисиенти васеъшавии ҳароратӣ23,1 × 10−6 °C−1−200–200 °C
Гузаронандагии гармӣ167 W/(m·K)−200–200 °C
Гармии хос896 J/(kg·K)−200–200 °C

Ин қиматҳо дар дохили модел ҳамчун функсияи ҳарорат тағйир дода шудаанд, бинобар ин матритсаҳои масса, сахтӣ ва интиқоли гармӣ ба вақт ва ҳарорат вобаста шудаанд.

Чаро Шарнири Дорои Фосила Рафтори Ғайрихаттӣ Нишон Медиҳад?

Фосилаи шарнир имкон медиҳад, ки тамос байни пин ва подшипник пайваста набошад. Азбаски система метавонад байни ҳолатҳои тамос, парвози озод, зарбаи такрорӣ, лағзиш ва часпиш гузарад, робитаи қувва-ҷойивазкунӣ ғайрихаттӣ аст; тағйир додани геометрияи шарнир, сахтии тамос ва коэффисиенти соиш аз ҷониби ҳарорат ин рафтори ғайрихаттиро боз ҳам қавитар мекунад.

Дар манбаъ фосилаи радиалӣ чунин муайян шудааст:

\[ c=R_2-R_1 \]

Дар ин ҷо \(R_2\) радиуси дохилии подшипник ва \(R_1\) радиуси берунии пинро нишон медиҳад.

Агар масофаи байни марказҳои пин ва подшипник \(r\) бошад, миқдори воридшавӣ:

\[ \delta=r-c \]

муайян карда шудааст. Вақте ки \(\delta>0\), тамос оғоз мешавад.

Қувваи тамос

Қувваи нормалии тамос бо модели тағйирёфтаи Hertz ҳисоб шудааст, ки деформатсияи чандир ва талафи энергияро ҳамзамон дар бар мегирад:

\[ F_N(T,\delta)=K_c(T)\delta^{3/2} \left[ 1+\frac{3(1-e^2)}{2e} \frac{\dot{\delta}}{\dot{\delta}_0} \right]H(\delta) \]

Дар ин ҷо \(K_c(T)\) сахтии тамоси Hertz-и вобаста ба ҳарорат, \(e\) коэффисиенти баргашти бархӯрд, \(\dot{\delta}\) суръати нисбии нормалӣ ва \(H\) функсияи Heaviside-ро ифода мекунад.

Соиш ва гармии соиш

Қувваи тангенсиалии соиш барои пешгирӣ аз сингулярияти ададӣ дар атрофи суръати сифр бо модели мунтазамшудаи Coulomb ифода шудааст:

\[ F_f(T,\dot{\xi}) = -\mu_k(T)|F_N| \frac{\dot{\xi}} {|\dot{\xi}|+\varepsilon} \]

Гармии соиш, ки ҳангоми лағзиш ба вуҷуд меояд:

\[ \dot Q_f(T)= \mu_k(T)|F_N||\dot{\xi}| \]

ҳисоб шудааст. Азбаски ин гармӣ метавонад ба ҳалкунандаи ҳароратӣ баргардонида шавад, coupling-и дуҷониба дар самтҳои ҳарорат → соиш ва соиш → ҳарорат имконпазир мегардад.

Муодилаҳои якҷояи термо-механикӣ

Дар манбаъ муодилаи дискретшудаи ҳаракати сохторӣ:

\[ \mathbf M(T)\ddot{\mathbf e}+ \mathbf C_s(T)\dot{\mathbf e}+ \mathbf K_e(T)\mathbf e = \mathbf F_T+ \mathbf F_{ext}+ \mathbf F_{gap} \]

ва майдони ҳароратӣ:

\[ \mathbf C_h(T)\dot{\mathbf T}_e+ \mathbf K_T(T)\mathbf T_e = \mathbf Q(t) \]

ба ин шакл ифода шудаанд. Ин ду муодила тавассути матритсаҳои вобаста ба ҳарорат ва қувваҳои тамоси шарнир ба ҳам пайваст мешаванд.

Чаро Алгоритми HHT-α Истифода Шудааст?

Азбаски зарба, stick–slip ва гузаришҳои босуръати тамос дар шарнирҳои дорои фосила метавонанд ҷузъҳои ададии басомади хеле баланд ба вуҷуд оранд, муҳаққиқон усули интегратсияи пӯшидаи Hilber–Hughes–Taylor-α-ро, ки устувории бешарт ва хомӯшшавии ададии идорашавандаро таъмин мекунад, бо итератсияи такмилёфтаи Newton–Raphson, қадами мутобиқшавандаи вақт ва навсозии матритсаҳои системаи вобаста ба ҳарорат дар ҳар қадам истифода кардаанд.

Параметрҳои асосии HHT дар модел:

ПараметрҚимат
α−0,10
β0,3025
γ0,60
Қадами ибтидоии вақт1 × 10−4 s
Қадами ҳадди ақали вақт1 × 10−7 s
Қадами ҳадди максималии вақт5 × 10−4 s
Итератсияи максималии Newton–Raphson25
Коэффисиенти баргашти тамос0,85

Эзоҳи мутобиқати дохили манбаъ: Дар Ҷадвали 2 радиуси спектралии басомади баланд \(\rho_\infty=0,818\) дода шудааст, дар ҳоле ки Бахши 3.5 барои ҳамон α = −0,1 ифодаи \(\rho_\infty=0,1\)-ро истифода мебарад. Ин ду таъриф бо ҳам мутобиқ нестанд. Дар матни Verianla яке аз қиматҳо ба ҷойи дигаре ислоҳ нашудааст.

Наздикшавии шабака

Чор зичии гуногуни шабака санҷида шуданд. Шабакаи интихобшудаи Level 3 дорои дарозии элементи 0,10 m, 1296 элемент ва 17.280 дараҷаи озодӣ мебошад. Дар манбаъ барои ин шабака хатои максималии баромади муҳим %1,92 гузориш шудааст.

ШабакаЭлементDOFХатои максималии муҳимВақти ҳисоб
Level 13244320то %15,341,2 соат
Level 26488640то %6,893,5 соат
Level 3129617.280то %1,9212,8 соат
Level 4259234.560Истинод52,3 соат

Усул ва Натиҷаҳои Тадқиқот

Санҷиши чорқабата

Модел аввал бо масъалаҳои назариявии соддакардашуда, сипас бо маълумоти таҷрибавии нашршуда, модели дақиқи баланд Abaqus 2025 ва дар охир бо наздикшавии шабака санҷида шудааст.

Сатҳи санҷишМуқоисаИнҳирофи гузоришшуда
IТамоси Hertz + ҳалли классикии термоэластикӣ<%1,5
IIТаҷрибаҳои нашршудаи deployable truss<%3,2
IIIAbaqus 2025, 86.400 элементи C3D8T<%2,5
IVНаздикшавии шабака<%1,2 тағйир

Санҷиши модели пурраи монанд ба ASTRO-H

Манбаъ модели пурраи термо-трибологии stick–slip-ро инчунин нисбат ба таҷрибаҳои deployable mast-и Shimizu ва ҳамкоронаш арзёбӣ кардааст.

НишондиҳандаТаҷрибаМодели пешниҳодшудаХато
Ҷойивазкунии максималии нӯги Y1,212 mm1,214 mm%0,16
Шитоби қуллаи Y14,71 mm/s²14,96 mm/s²%1,70
Вақти шитоби қулла460 s454 s%1,30
Фишори қуллаи тамос0,872 MPa0,883 MPa%1,26

Дар ҳамон муқоиса модели классикии Abaqus Coulomb дар баъзе нишондиҳандаҳо хатои хеле баландтар дод; махсусан барои шитоби қулла манбаъ хатои %136,23-ро гузориш мекунад.

Се Конфигуратсияи Кушодашавӣ Чӣ Гуна Рафтори Фарқкунанда Доранд?

Баромади хаттии бозуи дуюмдараҷа асосан бо фосилаи транслятсионии шарнир ва васеъшавии ҳароратӣ; кушодашавии даврии бозу бо градиенти ҳарорат, дақиқии гардиш ва stick–slip; кушодашавии рефлектори 100 m ҳалқа-шабака бошад бо таъсири ҷамъшавандаи фосилаи шумораи зиёди шарнирҳо, деформатсияи калон ва дақиқии шакли ҳароратӣ маҳдуд мешавад. Манбаъ кушодашавии рефлекторро дар байни се конфигуратсия ҳамчун ҳолати ҳассостарин ба таъсирҳои ҳароратӣ ва clearance муайян мекунад.

Конфигуратсияи 1: Баромадани бозуи дуюмдараҷа аз бум-и асосӣ

Бозуи дуюмдараҷаи дарозиаш 63,5 m аз дохили бум-и асосии 65,5 m бо суръати доимии 0,1 m/s бароварда мешавад. Вақти умумии кушодашавӣ 720 s ва фосилаи шарнир 0,1 mm аст. Ҳарорат аз −100 °C то +50 °C бо суръати 15 °C/s тағйир дода шудааст.

Дар марҳилаи ниҳоии кушодашавӣ бозу ба ҳаракати 63,5 m расид ва хатои ҷойгиркунӣ аз %0,2 камтар монд. Дар марҳилаи миёна дар натиҷаи якҷоя шудани деформатсияи ҳароратӣ ва фосила тақсимоти асимметрии тамос ва шумораи бештари бархӯрдҳо мушоҳида шуд.

Конфигуратсияи 2: Гардиши бозуи дуюмдараҷа

Бозуи дуюмдараҷа бо 0,05 rad/s мегардад, дар тӯли система градиенти меҳварии ҳарорати 50 °C/m татбиқ мешавад ва дар шарнири revolute фосилаи 0,05 mm мавҷуд аст.

Дар чор марҳилаи асосии кушодашавӣ бозу аз мавқеи ибтидоии 0° ба мавқеи ниҳоии қулфшудаи тақрибан 45,4° расид. Дар модел, махсусан пас аз тақрибан сонияи шашум, аз сабаби ҳамкории деформатсияи ҳароратӣ ва соиш гузаришҳои зиёди stick–slip мушоҳида шуданд.

Конфигуратсияи 3: Кушодашавии рефлектори 100 m

Диаметри рефлектори ҳалқа-шабака 100 m аст. Кушодашавӣ раванди 6000 s мебошад, ки дар он гардиш ва транслятсия якҷоя истифода мешаванд. Шитоби кунҷӣ 0,01 rad/s² ва фосилаи шарнир 0,03 mm таъин шудааст. Система аз 200 °C то −50 °C бо суръати 25 °C/s ба зарбаи ҳароратӣ дучор карда шудааст.

Дар Расми 19-и саҳифаи 29-и манбаъ сохтор дар сатҳҳои кушодашавии %10, %20, %30, %40, %50, %60, %70, %80 ва %100 нишон дода шудааст. Сохтори пӯшидаи ситорашакл тадриҷан ба геометрияи даврашакли рефлектор табдил меёбад.

Траекторияҳои гиреҳ дар ҳамон саҳифа нишон медиҳанд, ки дар ҳарорати баланд баъзе гиреҳҳои муҳим нисбат ба ҳарорати паст drift-и ҳароратии калонтар доранд. Манбаъ ҷойивазкунии максималии ҳароратиро 2,1 m гузориш мекунад.

Ҳарорат Динамикаи Шарнирро То Чӣ Андоза Тағйир Медиҳад?

Мувофиқи натиҷаҳои модел, баланд шудани ҳарорат сахтии муассири 6061-T6-ро коҳиш медиҳад ва ҳамзамон васеъшавии ҳароратӣ фосилаи шарнир ва реҷаи тамосро тағйир медиҳад; дар натиҷа басомади табиӣ коҳиш меёбад, ларзиши ҳароратӣ меафзояд ва траекторияҳои фазавӣ аз сохтори зич дар ҳарорати паст ба реҷаҳои васеътару бетартиби stick–slip/зарба дар ҳарорати баланд мегузаранд.

ҲароратҶойивазкунии нӯг1. басомади табиӣАмплитудаи ларзиш
−200 °C2,5000 m18,5 Hz2,5 mm
−100 °C2,5075 m17,9 Hz3,1 mm
25 °C2,5200 m16,8 Hz4,2 mm
100 °C2,5300 m16,2 Hz5,0 mm
200 °C2,5350 m16,5 Hz5,5 mm

Аз −200 °C то +200 °C ҷойивазкунии нӯг %1,4 зиёд шуд, басомади табиии аввал тақрибан %10,8 коҳиш ёфт ва амплитудаи ларзиш %120 зиёд гардид.

Чаро Ҳангоми Афзоиши Фосилаи Шарнир Қувваи Зарба Меафзояд?

Фосилаи радиалии калонтар ба пин имкон медиҳад, ки пеш аз бархӯрди дубора ба подшипник масофаи дарозтари парвози озодро тай кунад; ҳамин тавр суръати нисбӣ дар лаҳзаи тамос зиёд шуда, қувваи зарбаи навъи Hertz меафзояд. Дар модели манбаъ зиёд кардани фосила аз 0,01 mm то 0,10 mm қувваи қуллаи зарбаро аз 27,3 N то 85,0 N боло бурдааст.

Фосилаи радиалӣҚувваи қуллаи зарбаТағйирёбии суръати кунҷӣ
0,01 mm27,3 N0,0042 rad/s
0,02 mm38,6 N0,0058 rad/s
0,05 mm61,2 N0,0087 rad/s
0,08 mm76,5 N0,0105 rad/s
0,10 mm85,0 N0,0120 rad/s

Дар ин диапазон афзоиши қувваи қуллаи зарба тақрибан %211 ва афзоиши тағйирёбии суръати кунҷӣ тақрибан %186 аст.

Коэффисиенти соиш

Дар манбаъ диапазони µ = 0,06–0,16 таҳлил шудааст. Дар соиши паст траекторияҳои фазавӣ васеъ ва бетартибанд; лағзиш ва парвози озод бештар бартарӣ доранд. Афзоиши соиш таъсири хомӯшшавиро зиёд карда, фазаҳои stick-ро дароз ва ҳаракатро зичтар кардааст.

Дар қисми хулоса қайд шудааст, ки диапазони µ = 0,08–0,10 дар якҷоягӣ бо пешбори мувофиқ метавонад давраҳои устувортар ва такроршавандаи stick–slip-ро таъмин кунад. Ин хулоса танҳо дар доираи параметрҳои системаи таҳқиқшуда эътибор дорад.

Пешбор

Дар пешбори 0 N система ҳаракати тақрибан софи инерсиалӣ ва бидуни тамос нишон дод. Дар атрофи 20–40 N фишори сусти тамос парвози озод ва ҳодисаҳои зарбаи шадидро зиёд кард. Дар атрофи 80–100 N тамос зичтар шуда, ҳаракат ба реҷаи stick-dominant наздик гардид.

Суръати гардонанда ва басомади ангезиш

Ҳангоми тағйир додани суръати гардонанда дар диапазони 0,05–0,30 rad/s таносубҳои тамос, парвози озод ва зарба ба таври назаррас тағйир ёфтанд. Барои басомади ангезиш диапазони 0,1–1,2 rad/s омӯхта шудааст; дар манбаъ дар атрофи 0,8 rad/s траекторияҳои фазавии аз ҳама васеъ ва бетартибтарини вобаста ба резонанс мушоҳида шудаанд.

Натиҷаҳое, ки тадқиқот дастгирӣ мекунад

  • Чаҳорчӯбаи асосёфта ба ANCF дар таҳлили термо-механикии антеннаҳои кушодашаванда бо деформатсияи калон дақиқии баланд таъмин кардааст.
  • Моделсозии якҷояи хосиятҳои мавод ва шарнир, ки ба ҳарорат вобастаанд, дақиқиро беҳтар кардааст.
  • Таъсири шарнирҳои дорои фосиларо мумкин аст аз ҳарорат мустақилона баррасӣ кардан нокифоя бошад.
  • Фосилаи калонтари шарнир қувваи қуллаи зарба ва тағйирёбии суръати кунҷиро зиёд кардааст.
  • Ҳарорати баланд сахтии сохторро коҳиш дода, ларзишҳои ҳароратиро зиёд кардааст.
  • Конфигуратсияи рефлектори 100 m ҳалқа-шабака марҳилаи кушодашавии ҳассостарин ба таъсирҳои ҳароратӣ ва clearance буд.
  • Ба ҳисоб гирифтани соиши вобаста ба ҳарорат ва давомнокии stick дар санҷиши монанд ба ASTRO-H нисбат ба модели классикии Coulomb натиҷаи беҳтар дод.

Натиҷаҳое, ки тадқиқот дастгирӣ намекунад

  • Модел бо санҷиши пурраҳаҷми парвозии антеннаи воқеии 100 m дар мадор тасдиқ нашудааст.
  • Ҳамаи муҳитҳои воқеии мадорӣ байни −200 °C ва +200 °C пурра моделсозӣ нашудаанд.
  • Аз натиҷаҳои ҳассосияти якфакторӣ таъсирҳои бисёрпараметриро бевосита баровардан мумкин нест.
  • Қимати µ = 0,08–0,10 диапазони универсалии оптималии соиш барои ҳамаи шарнирҳои кайҳонӣ нест.
  • Фосилаи 0,01 mm барои ҳар як антеннаи кайҳонӣ ҳамчун ҳадафи ҳатмии тарҳрезӣ тафсир шуда наметавонад.
  • Натиҷаҳои модел ба танҳоӣ квалификатсияи парвоз ё сертификатсияи эътимоднокии миссияро ташкил намедиҳанд.

Маҳдудиятҳои асосии тадқиқот

Манбаъ муҳити воқеии ҳароратии мадорро бо майдонҳои соддакардашудаи ҳарорат муаррифӣ мекунад. Албедои Замин, радиатсияи инфрасурхи Замин ва ҷараёнҳои берунии воқеии гармӣ аз шуоъафкании Офтоб, ки дар вақт ва фазо тағйир меёбанд, дар ин тадқиқот пурра ба модел ворид карда нашудаанд.

Илова бар ин, таҳлилҳои ҳассосияти параметрӣ асосан якфакторӣ мебошанд. Дар мадори воқеӣ ҳарорат, clearance, соиш, пешбор ва суръати гардонанда метавонанд ҳамзамон тағйир ёбанд. Муаллифон пешниҳод мекунанд, ки дар оянда таъсирҳои бисёрҷонибаи ҳарорат–clearance–соиш ва clearance–суръат–пешбор бо усулҳои тарҳрезии таҷриба омӯхта шаванд.

Эзоҳи Манбаъ ва Усул

Унвони аслӣ: Dynamic Modeling and Thermo-Mechanical Coupling Analysis of Variable-Geometry Spacecraft Antenna with Clearance Hinges Under Extreme Thermal Environment

Муаллифон: Yuntao Hua; Ning Zhang; Yingyong Shen; Shengxin Sun; Hutao Cui; Wenlai Ma.

Муаллифи масъул: Wenlai Ma.

Муассиса: School of Astronautics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China.

Маҷалла: Aerospace.

Нашриёт: MDPI.

Ҷилд / мақола: 13 / 529.

DOI:10.3390/aerospace13060529

Ирсол: 20 апрели 2026.

Таҳрир: 2 июни 2026.

Қабул: 2 июни 2026.

Нашр: 5 июни 2026.

Ҳолати баррасӣ: Мақолаи таҳқиқотии нашршуда ва аз баррасии ҳамтоён гузашта.

Литсензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Усулҳои асосӣ: Absolute Nodal Coordinate Formulation; termo-mexaniki coupling; модели маводи вобаста ба ҳарорат; Hertz tipidagi clearance contact; ҳароратга вобаста Coulomb friction; frictional heat generation; HHT-α implicit integration; Newton–Raphson; қадами мутобиқшавандаи вақт; муқоисаи Abaqus 2025; mesh convergence; таҳлили ҳассосияти параметрӣ.

Муҳити ҳисоббарорӣ: Дар манбаъ AMD Ryzen 9 9950X, 16 ядро, 4,3 GHz, 64 GB RAM; MATLAB R2025a ва суръатдиҳии C++ MEX нишон дода шудаанд.

Маблағгузорӣ: Heilongjiang Provincial Natural Science Foundation of China, No. JJ2024LH0935.

Дастрасии маълумот: Гуфта шудааст, ки саҳмҳои аслӣ дар дохили мақола мавҷуданд ва саволҳои иловагӣ метавонанд ба муаллифи масъул равона карда шаванд.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон хабар додаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Маҳдудияти асосии тафсир: Тадқиқот модели ададии муҳандисии дақиқро пешниҳод мекунад ва онро бо муқоисаҳои таҷриба/адабиёт/FEM тасдиқ менамояд; аммо санҷиши пурраҳаҷми парвозии мадории антеннаи воқеии синфи 100 m анҷом дода нашудааст.

Эзоҳи методологии дохили манбаъ: Радиуси спектралии басомади баланди HHT-α дар Ҷадвали 2 ва Бахши 3.5 ба шаклҳои гуногун муайян шудааст; бинобар ин қимати дахлдор бо ислоҳи берун аз манбаъ якҷо карда нашудааст.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо