علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

طراحی و تحلیل صفحات ساندویچی به عنوان سازة اصلی نصب سلول‌های خورشیدی ماهوارة مخابراتی

نویسندگان
چکیده
پنل‌های خورشیدی در ماهواره‌ جهت جذب انرژی خورشیدی برای تأمین توان مورد نیاز مأموریت استفاده می‌شوند. با توجه به اینکه عمر و نحوه انجام مأموریت ماهواره بستگی به تأمین انرژی آن دارد، بنابراین طراحی پنل‌ها به عنوان منبع جذب انرژی بسیار حساس و قابل توجه می‌باشد. در این مقاله به طراحی و تحلیل پنل‌های خورشیدی به عنوان سازه اصلی نصب سلول‌های خورشیدی یک ماهواره‌ مخابراتی پرداخته می‌شود. در این راستا سه طرح مختلف پرکاربرد در طراحی سازه‌های فضایی از جمله شبکه‌های ایزوگیرید، سازه‌های لانه زنبوری و سازه‌های کامپوزیتی ارائه می‌گردد. پس از استخراج قیود حاکم در ارائه طرح پنل‌های خورشیدی از جمله نسبت استحکام به وزن بیشتر، خیز کمتر و تحمل شرایط محیطی فضا تحلیل‌های استحکامی مورد نیاز برای تعیین طرح برتر انجام شده و بر این اساس طرح پیشنهادی کامپوزیت- لانه زنبوری انتخاب می‌شود. در ادامه چیدمان مناسب لایه‌های کامپوزیت در اطراف هسته لانه زنبوری با استفاده از کد نوشته شده بر اساس الگوریتم بهینه‌سازی ارائه می‌گردد.
کلیدواژه‌ها

[1] Shahrabi, H. “Introduction to Locate Satellite Subsystems,” Graduate Seminar, 2000 (In Persian).
[2] Bolandi, H. et al. Introduction to Design principles of Satellite, Iran University of Science and Technology, 2000 (In Persian).
[3] Ley, W. and Wittmann, K. and Hallmann, W., Handbook of Space Technology, United Kingdom, 2009.
[4] Griffin, M. D. and French, J. R., Space Vehicle Design,
[5] Agrawal, B. N., Design of Geosynchoronous Spacecraft, rentice-Hall, 1986.
[6] European Cooperation for Space Standardization, ECSS-E-ST-32C, ECSS Secretariat, ESA-ESTEC, Requirements & Standards Division, Noordwijk, The Netherlands, 2008.
[7] Primary Design Report of Power Subsystem of the Satellite, Space Research Institute, ZRH/CD/SRI/007, 2011.
[8] Morozov, E. V., Lopatin, A. V., “Analysis and Design of the Flexible Composite Membrane Stretched on the Spacecraft Solar Array Frame,” Composite Structures, 94, No, 10, 2012, pp. 3106–3114.
[9] Morozov, E.V., Lopatin, A.V., “Design and Analysis of the Composite Lattice Frame of a Spacecraft Solar Array,” Composite Structures, 93, No. 7, 2011, pp. 1640–1648.
[10] Raziramandi, J., “Study of Isogrid Structures and their Applications in the Industries of Aerospace,” Graduate Seminar, Department of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, 2005 (In Persian).
[11] Noor, A. K., Burton, W. S., “Computational Models for Sandwich Panels and Shells,” Applied Mechanics Reviews, 49, No. 3, 1996, pp. 155–199.
[12] Frostig, Y., “Classicaland High-Order Computational Models in the Analysis of Modern Sandwich Panels,” Journal of Composit Part B: Engineering, 34, No 1, 2003, pp. 83–100.
[13] He, L. and Cheng, Y. Sh. and Liu, J., “Precise Bending Stress Analysis of Corrugated-Core, Honeycomb-Core and X-Coresandwich Panels,” Journal of Composite Structures, 94, No, 5, 2012, pp. 1656–1668.
[14]  ANSYS12.0 Help.
[15] Paik, J. K. and Thayamballi, A. K. and Sung Kim, G., “The Strength Characteristics of Aluminum Honeycomb Sandwich Panels,” Thin-Walled Structures, Vol. 35, No. 3, 1999, pp. 205–231,
[16] Jen, Y. and Chang, L. Y., “Effect of Thickness of Face Sheet on the Bending Fatigue Strength of Aluminum Honeycomb Sandwich Beams,” Journal of Engineering Failure Analysis, Vol. 16, No. 4, 2009, pp. 1282–1293.
[17] Abbadi, A. and et. al.,, “Experimental and Numerical Characterization of Honeycomb Sandwich Composite Panels,” Journal of Simulation Modelling Practice and Theory, Vol. 17, No. 10, 2009, pp. 1533–1547.
[18] Tsai, S. W. and Hahn, H. Th., Introduction to Composite Material, Published in the Western Hemisphere by Technomic Publishing Company, 1980.

  • تاریخ دریافت 31 اردیبهشت 1393
  • تاریخ بازنگری 16 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395