23350

طراحي بهينه يك نمونه ماهواره تحت بارهاي ارتعاشي وارده

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي

1396

1399/11/28

دكتر كامران دانشجو

مهندسي مكانيك

پژوهش حاضر به هدف ارائه روشي براي طراحي بهينه سازه ماهواره در اثر بارگذاري ارتعاشي تصادفي با درنظر گرفتن جرم، استحكام، سفتي و ارتعاشات تصادفي آن مي‌‌باشد، كه در اين پژوهش بر روي نمونه‌‌اي از يك سازه ماهواره‌‌اي پياده¬سازي شده و نتايج آن گزارش شده است. روش ارائه‌شده طوري طراحي شده كه ‌به‌طور بسيار جامع تمام جنبه‌‌هاي مهم در طراحي سازه ماهواره را درنظر گرفته و مبتني بر تركيبي از رياضيات هندسي و روش‌‌هاي بهينه‌‌سازي فراابتكاري و نوين باشد و ‌به‌طور كلي شامل مراحل انتخاب هندسه پايه، پارامترسازي آن، استخراج قيود هندسي، تحليل المان‌محدود با هدف محاسبه ماكزيمم تنش، ماكزيمم جابه‌‌جايي و چگالي طيفي پاسخ ارتعاشي، تعيين توابع هدف، انجام رگرسيون و انجام بهينه‌‌سازي چند هدفه بر روي توابع رگرسيوني مي‌‌باشد. نتايج حاصله نشان مي‌‌دهند كه متغيرهايي مثل تنش، تغيير شكل و پاسخ ارتعاشي سازه روابط پيچيده‌‌اي با جرم سازه داشته و الزاما افزايش جرم باعث بهبود عملكرد سازه در اين سه معيار نشده، بلكه چگونگي افزايش جرم داراي اهميت ويژه مي‌‌باشد. بدين ترتيب كه با كاهش سطح مقطع سازه به‌منظور كاهش جرم آن و تقويت همزمان آن با افزايش ضخامت داراي بهترين نتايج از جنبه عملكردي در سه معيار ذكر شده را دارا مي‌‌باشد.

1400/02/01

Optimal Design of a Satellite Sample Under Vibration Loads

2/16/2021 12:00:00 AM

The aim of this study is to provide a method for the optimal design of satellite structures due to random vibration loading considering the mass, strength, stiffness and random vibrations, which in this study is implemented on a sample of a satellite structure and its results are reported. The proposed method is designed to consider all important aspects in the design of satellite structures very comprehensively and is based on a combination of geometric mathematics and meta-heuristic and modern optimization methods. In general, it includes the steps of selecting the basic geometry, parameterizing it, extracting geometric constraints, limiting element analysis with the aim of calculating maximum tension, maximum displacement and spectral density of vibrational response, determining target functions, performing regression and multi-objective optimization on regression functions. The results show that variables such as tension, deformation and vibrational response of the structure have complex relationships with the mass of the structure and the increase in mass does not necessarily improve the performance of the structure in these three criteria, but how the mass increases is of particular importance. Thus, by reducing the cross-sectional area of the structure in order to reduce its mass and simultaneously strengthen it with increasing thickness, it has the best results in terms of performance in the three criteria mentioned.

تعيين هندسه پارامتري , تحليل المان‌محدود , بهينه‌‌سازي چند هدفه , رگرسيون غيرخطي , سازه ماهواره

Determination of Parametric Geometry , Finite Element Analysis , Multi-objective Optimization , Nonlinear Regression , Satellite Structure