Aislamiento de vibraciones en plataformas Stewart mediante aleaciones de bajo punto de fusión de cambio de fase para rigidez ajustable
Autores: He, Zepeng; Zhu, Lingmin; Liu, Zhenyu; Liu, Zongnan; Shi, Zhongjiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Aislamiento de vibraciones en plataformas Stewart mediante aleaciones de bajo punto de fusión de cambio de fase para rigidez ajustable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Micro-vibración
Nave espacial
Plataforma de Stewart
Aleación de bajo punto de fusión
Aislamiento de vibraciones
Rigidez dependiente de la temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La mitigación de micro-vibraciones es crítica para las naves espaciales que realizan misiones espaciales orientadas a la precisión. En este artículo, se desarrolla una nueva plataforma Stewart que incorpora una aleación de bajo punto de fusión (LMPA) de cambio de fase para lograr la modulación de rigidez dependiente de la temperatura y el aislamiento de vibraciones de banda ancha. Primero, basado en la teoría de que la rigidez variable altera la frecuencia natural de la estructura, se obtiene la viabilidad de utilizar la plataforma Stewart para lograr el aislamiento de vibraciones al cambiar la rigidez. Posteriormente, se diseñó una nueva estructura compuesta Stewart integrando LMPA y materiales compuestos. Finalmente, se realizaron pruebas de compresión y vibración en estas plataformas a temperaturas de 25 grados C y 60 grados C. Los resultados muestran que estas estructuras compuestas de la plataforma Stewart tienen características de respuesta de rigidez variable, una frecuencia natural variable y una frecuencia ampliada a diferentes temperaturas. Las propiedades de respuesta de la plataforma se atribuyen al cambio de fase de la aleación de bajo punto de fusión a diferentes temperaturas. El rango de frecuencia de aislamiento de vibraciones efectivo de la plataforma Stewart compuesta puede ampliarse a 31.6 Hz, y la atenuación de vibraciones puede alcanzar hasta 10 dB. Esta investigación establece una nueva metodología para desarrollar sistemas de aislamiento de vibraciones adaptativos utilizando aleaciones de cambio de fase, que son particularmente adecuadas para aplicaciones en naves espaciales que requieren control de movimiento de precisión.
Descripción
La mitigación de micro-vibraciones es crítica para las naves espaciales que realizan misiones espaciales orientadas a la precisión. En este artículo, se desarrolla una nueva plataforma Stewart que incorpora una aleación de bajo punto de fusión (LMPA) de cambio de fase para lograr la modulación de rigidez dependiente de la temperatura y el aislamiento de vibraciones de banda ancha. Primero, basado en la teoría de que la rigidez variable altera la frecuencia natural de la estructura, se obtiene la viabilidad de utilizar la plataforma Stewart para lograr el aislamiento de vibraciones al cambiar la rigidez. Posteriormente, se diseñó una nueva estructura compuesta Stewart integrando LMPA y materiales compuestos. Finalmente, se realizaron pruebas de compresión y vibración en estas plataformas a temperaturas de 25 grados C y 60 grados C. Los resultados muestran que estas estructuras compuestas de la plataforma Stewart tienen características de respuesta de rigidez variable, una frecuencia natural variable y una frecuencia ampliada a diferentes temperaturas. Las propiedades de respuesta de la plataforma se atribuyen al cambio de fase de la aleación de bajo punto de fusión a diferentes temperaturas. El rango de frecuencia de aislamiento de vibraciones efectivo de la plataforma Stewart compuesta puede ampliarse a 31.6 Hz, y la atenuación de vibraciones puede alcanzar hasta 10 dB. Esta investigación establece una nueva metodología para desarrollar sistemas de aislamiento de vibraciones adaptativos utilizando aleaciones de cambio de fase, que son particularmente adecuadas para aplicaciones en naves espaciales que requieren control de movimiento de precisión.