PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Vibration and Control· 2026Q2

Ultra-uzun kablo-destekli konuşlandırılabilir uzay direklerinde modal dejenerasyon ve oblik eğilme modları

Modal degeneracy and oblique bending modes in ultra-long cable-strut deployable space masts

Siyi Meng, Suxia Zhang, Zhiqiang Wu, Biao Li ve diğerleri

Kısa özet

Ön gerilime bağlı bir aktarım matrisi modeli, ultra-uzun kablo-destekli uzay direklerinde yerel rijitlik azalmalarının veya asimetrik uç kütlelerinin simetriyi bozarak modal dejenerasyonu ortadan kaldırdığını ve oblik eğilme modlarına neden olduğunu ortaya koymaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Ultra-uzun kablo-destekli uzay direkleri, kararlılığı etkileyen düşük dereceli modal dejenerasyon ve oblik eğilme modları sorunlarıyla karşı karşıyadır.
  • Yerel yapısal etkileri içeren ön gerilime bağlı bir aktarım matrisi modeli geliştirilmiştir.
  • Kablo rijitliğindeki düzgün değişiklikler doğal frekansları etkiler ancak mod yönelimlerini değiştirmez.
  • Yerel rijitlik azalmaları veya asimetrik uç kütleleri simetriyi bozar, dejenerasyonu kaldırır ve oblik eğilme modlarına neden olur.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

With the increasing application of large-scale ultra-long space deployable structures in aerospace engineering, low-order modal degeneracy and the resulting oblique bending modes have become critical issues affecting structural dynamic performance and on-orbit stability. This paper investigates low-order modal degeneracy and the evolution of oblique bending mode orientation in ultra-long cable-strut deployable articulated masts. A prestress-dependent transfer matrix model is established that incorporates key local structural effects, including joint rotational inertia and concentrated masses from locking mechanisms. Based on this model, the effects of cable stiffness and tip mass distribution on low-order modal frequencies and mode orientations are systematically studied. The results show that uniform changes in cable stiffness mainly affect natural frequencies, while mode orientations remain nearly unchanged. In contrast, local stiffness reductions break structural symmetry, lift modal degeneracy, and induce noticeable mode rotation. Under ideal symmetry, bending modes in two orthogonal directions form a degenerate pair, and the mode shapes can be expressed as linear combinations of two orthogonal basis modes. When stiffness variations or asymmetric tip masses are introduced, modal energy redistributes within the degenerate subspace, leading to mode separation along the weaker stiffness direction and forming oblique bending modes dominated by a single direction. Asymmetric tip masses produce similar effects by lifting degeneracy and rotating mode orientation. Overall, the results show that oblique bending modes are governed by symmetry-breaking mechanisms, providing guidance for parameter tuning in practical engineering applications.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Vibration and Control, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: İnşaat ve Yapı Mühendisliği

Civil and Structural EngineeringEngineering