Σχεδιασμός και ανάλυση δομών sandwich από σύνθετα υλικά για διαστημικές εφαρμογές

Τα συστήματα θερμικού ελέγχου των διαστημικών σκαφών περιλαμβάνουν διάφορους τύπους radiator. Οι radiators έχουν ως βασική αρχή λειτουργίας να διατηρούν εξαρτήματα και ηλεκτρονικά σε ένα συγκεκριμένο βέλτιστο εύρος λειτουργίας. Δεδομένου ότι οι εφαρμογές διαστημικών σκαφών απαιτούν ελαφριές κατασκευ...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Παπασταυροπούλου, Μαρία
Other Authors: Papastavropoulou, Maria
Language:Greek
Published: 2020
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/10889/13873
Description
Summary:Τα συστήματα θερμικού ελέγχου των διαστημικών σκαφών περιλαμβάνουν διάφορους τύπους radiator. Οι radiators έχουν ως βασική αρχή λειτουργίας να διατηρούν εξαρτήματα και ηλεκτρονικά σε ένα συγκεκριμένο βέλτιστο εύρος λειτουργίας. Δεδομένου ότι οι εφαρμογές διαστημικών σκαφών απαιτούν ελαφριές κατασκευές με υψηλές τιμές λόγου δυσκαμψίας προς βάρος και υψηλή θερμική αγωγιμότητα, οι δομές sandwich με σύνθετα επιστρώματα και ελαφρύ πυρήνα είναι η προτιμότερη επιλογή για την ελαχιστοποίηση της μάζας. Η παρούσα εργασία διερευνά την απόδοση ενός radiator παθητικής δομής με συγκεκριμένες περιβαλλοντικές και δομικές απαιτήσεις. Αρχικά, εξετάζεται μια μελέτη σύγκρισης για την εκτίμηση της χαρακτηριστικής θερμικής αγωγιμότητας κατά το πάχος της δομής sandwich. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται ανάλυση μονοδιάστατης μεταφοράς θερμότητας για τον προσδιορισμό των μέγιστων θερμοκρασιών των εξωτερικών επιφανειών της δομής, οι οποίες πρέπει να βρίσκονται μέσα στα επιτρεπόμενα όρια θερμοκρασίας. Για τη διασφάλιση της δομικής ακεραιότητας της πλάκας υπό δυναμική φόρτιση, πραγματοποιείται ελεύθερη ταλάντωση της δομής για τον καθορισμό της απαιτούμενης ιδιοσυχνότητας. Τέλος, εφαρμόζεται δομική βελτιστοποίηση της δομής με κριτήρια την απαιτούμενη ιδιοσυχνότητα, τις θερμικές ικανότητες και του λόγου δυσκαμψίας προς βάρος της δομής.