एक शोध CubeSat अपने सौर पैनलों की तैनाती में विफलता के बाद पूरी तरह से निष्क्रिय हो गया। Siemens NX, Maya और Ansys को एकीकृत करने वाली 3D पाइपलाइन ने ऑनबोर्ड कैमरे के वीडियो का निर्माण योजनाओं के साथ विश्लेषण किया। निष्कर्ष स्पष्ट था: 3D मुद्रित काज में एक सूक्ष्म गड़गड़ाहट ने टॉर्शन स्प्रिंग को अवरुद्ध कर दिया, जिससे पैनल खुलने से रुक गया और ऊर्जा की कमी के कारण मिशन विफल हो गया।
डिजिटल पुनर्निर्माण और Ansys में थकान सिमुलेशन 🛰️
इंजीनियरिंग टीम ने निर्माण योजनाओं से काज की सटीक ज्यामिति को मॉडल करने के लिए Siemens NX का उपयोग किया। Maya के साथ, एक तकनीकी एनिमेशन तैयार किया गया जिसने पैनल की गति को वीडियो की वास्तविक छवियों के साथ सिंक्रोनाइज़ किया, जिससे उस सटीक बिंदु की पहचान करना संभव हो गया जहाँ स्प्रिंग तनाव खो रहा था। महत्वपूर्ण कदम Ansys के साथ आया, जहाँ सामग्री थकान सिमुलेशन चलाया गया। परिमित तत्व विश्लेषण से पता चला कि गड़गड़ाहट, जो अंतिम परत में सामग्री के संचय के कारण 3D प्रिंटिंग में एक सामान्य दोष है, ने एक भौतिक अवरोध के रूप में कार्य किया जिसने घर्षण को बढ़ाकर टॉर्शन स्प्रिंग को अवरुद्ध कर दिया। सिमुलेशन ने पुष्टि की कि 0.1 मिमी की निर्माण सहनशीलता के साथ भी, मूल डिज़ाइन ने पोस्ट-प्रोसेसिंग अवशेषों की संभावना पर विचार नहीं किया, जिससे उपयोग के पहले चक्र में समय से पहले थकान विफलता का बिंदु बन गया।
अंतरिक्ष मिशन डिज़ाइन के लिए सबक 🔧
यह विफलता डिज़ाइन के शुरुआती चरणों से 3D पाइपलाइन में थकान सिमुलेशन को एकीकृत करने के महत्व को रेखांकित करती है। Ansys में एक विश्लेषण निर्माण दोषों के साथ भार के तहत स्प्रिंग के व्यवहार को मॉडल करके अवरोध की भविष्यवाणी कर सकता था। भविष्य के मिशनों के लिए, काज को एक आंतरिक चैम्फर के साथ फिर से डिज़ाइन करने का प्रस्ताव है जो गड़गड़ाहट की संभावना को समाप्त करता है और एक ठोस स्नेहक कोटिंग जोड़ता है। सबक स्पष्ट है: अंतरिक्ष में, एक सूक्ष्म दोष विनाशकारी हो सकता है, और डिजिटल सिमुलेशन इसे रोकने का एकमात्र उपकरण है।
चूँकि काज में गड़गड़ाहट ने पैनलों की तैनाती को रोक दिया, प्रिंटिंग से पहले उस विफलता की भविष्यवाणी करने के लिए Siemens में 3D काज सामग्री के किन थकान मापदंडों का सिमुलेशन किया जाना चाहिए था?
(पी.एस.: सामग्री थकान आपकी तरह है 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद।)