Performance evaluation of additively manufactured deployable kresling pattern capability for spacecraft modules model under cyclic loading using thermoplastic polyurethane

Diese Studie untersucht die Leistungsbewertung additiv hergestellter einsatzfähiger Kresling-Muster unter zyklischer Belastung unter Verwendung von thermoplastischem Polyurethan (TPU 95A). Die Forschung konzentriert sich auf die mechanischen Eigenschaften von einlagigen und mehrschichtigen Kresling-Mustern, insbesondere deren Tragfähigkeit und Stabilitätszustände. Zu den wichtigsten Erkenntnissen zählt die höhere Belastbarkeit des einlagigen Kresling-Musters im Vergleich zur zweilagigen Konfiguration mit maximalen Belastungen von 20,85 kg bzw. 13,29 kg. Die Studie zeigt auch signifikante Krafteinsparungen nach 100 Zyklen, wobei das einlagige Muster eine Reduktion von 43,85% aufweist und das zweilagige Muster eine Reduktion von 49,73% in der obersten Schicht und 26,07% in der untersten Schicht aufweist. Die Forschung verwendet die Finite Element Analysis (FEA) mit Hilfe der Abaqus-Software, um experimentelle Ergebnisse zu validieren und enge Übereinstimmungen im ersten Zyklus nachzuweisen. Die Kresling-Muster, die mithilfe von 3D-Drucktechniken hergestellt wurden, weisen eine hohe mechanische Haltbarkeit und potenzielle Anwendungen in Raumfahrzeugmodulen, Energiesystemen und anderen einsetzbaren Strukturen auf. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass das einschichtige Kresling-Muster effektiver für Anwendungen ist, die eine höhere Belastbarkeit erfordern, während beide Konfigurationen monostabiles Verhalten und Haltbarkeit bei zyklischer Belastung aufweisen.