26123

تاثير ارتعاش القايي آرايههاي خورشيدي بر اثر بارهاي حرارتي بر ديناميك وضعيت ماهواره

كارشناسي ارشد

هوافضا-سازه هاي هوايي

1400

1400/8/4

دكتر كامران دانشجو

دكتر طالبي توتي

مكانيك

ارتعاشات ايجادشده در سازهي ماهواره ميتواند اثرات قابل‌ملاحظه‌اي بر ديناميك وضعيت ماهواره داشته باشد. حركت اجزاء انعطاف‌پذير ماهواره به‌خصوص آرايههاي خورشيدي، درنهايت منجر به چرخش كل ماهواره ميگردد. اين تغيير وضعيت درنتيجه پايستار بودن مقدار كل ممان در سيستم ماهواره ميباشد. اين عوامل و اثرات ارتعاشي به‌عنوان يك اختلال بزرگ در سيستم ديناميك وضعيت ماهواره ميتواند منجر به عملكرد ضعيف و نامطلوب سيستم نشانهروي و جهتگيري گردد. اين پژوهش با هدف بررسي تاثير ارتعاش القاي اجزاء انعطاف پذير (پنل هاي خورشيدي) بر اثر بارهاي حرارتي بر روي ديناميك وضعيت ماهواره انجام گرفته است. نوع پژوهش شبيه سازي عددي و مدل سازي پنل خورشيدي به عنوان يك سيستم ارتعاشي در نظر گرفته شده است. روش استخراج معادلات حركت سيستم مورد نظر به روش هميلتون بوده است. با توجه به اين كه بارهاي حرارتي عامل اصلي ارتعاش القايي مي باشد در اين پژوهش جهت استخراج معادلات حرارتي از قانون غير فوريه استفاده شده است. علت انتخاب قانون غير فوريه در اين پژوهش اين است عامل اصلي بارحرارتي تاثير گذرا بر اجزاء انعطاف پذير ماهواره ها شوك حرارتي حاصل از لحظه ورود ماهواره از حالت تاريك زمين به قسمت روشنايي زمين(تابش مستقيم نور خورشيد) مي باشد. در اين پژوهش معادلات حركت سيستم و تغييرات دمايي حاصل از شوك هاي حرارتي (كرنش حرارتي) به صورت عددي به همديگر كوپل شده است و در اخر به روش كنترلي پي آي دي تغييرات جابه جايي و زاويه ماهواره (كنترل وضعيت) به مقدار مطلوب كنترل شده است. روش حل معادلات حاصل از اين پژوهش به روش ODE 45 و در متلب حل شده است.

1400/12/02

The effect of induced vibration of solar arrays due to thermal loads on the dynamics of the satellite

10/26/2022 12:00:00 AM

Vibrations generated in the satellite structure can have significant effects on the dynamics of the satellite. The movement of the flexible components of the satellite, especially the solar arrays, eventually leads to the rotation of the entire satellite. This change in position is due to the stability of the total amount of momentum in the satellite system. These factors and vibrational effects as a major disturbance in the satellite system dynamic system can lead to poor and undesirable performance of the aiming and orienting system. The aim of this study was to investigate the effect of induction vibration of flexible components (solar panels) due to thermal loads on the dynamics of the satellite. The type of research is numerical simulation and solar panel modeling as a vibration system. The method of deriving the equations of motion of the system was Hamilton's method. Due to the fact that thermal loads are the main cause of induced vibration in this study, the non-Fourier law has been used to derive thermal equations. The reason for choosing the non-Fourier law in this study is that the main factor of thermal impact is the transient effect on the flexible components of satellites. In this study, the equations of motion of the system and temperature changes resulting from thermal shocks (thermal strain) are numerically coupled to each other, and in the end, the displacement changes and the satellite angle (position control) are controlled to the desired value by the PID control method. Is. The method of solving the equations obtained from this research has been solved by ODE 45 method in MATLAB.

ماهواره , قانون غير فوريه , ديناميك , كنترل وضعيت , آرايه خورشيدي

محمدكاظم طهماسبي سروستاني

محمدكاظم طهماسبي سروستاني