طراحی، تحلیل و آزمون سازه ماهواره مخابراتی مطابق با استانداردecss

سازه یک ماهواره در طول عمر عملیاتی خود، باید تمامی بارهای مکانیکی وارد بر ماهواره که مهم‌ترین آن‌ها بارهای ارتعاشی وارده در لحظه پرتاب است را تحمل نماید. برای اطمینان از صحت طراحی سازه ماهواره باید تحلیل‌های المان محدود و تست‌های ارتعاشی روی سازه، مطابق با استاندارد فضایی اتحادیه اروپا (ecss) انجام شود. در این مقاله، ضمن بررسی هم‌زمان فرایند طراحی بهینه برای یک سازه ماهواره با افزایش نسبت استحکام به جرم، تحلیل‌های المان محدود مورد نیاز به همراه آزمون‌های مکانیکی سازه یک ماهواره مخابراتی شامل ارتعاشات اتفاقی، ارتعاشات سینوسی، شوک و شبه استاتیک به صورت کامل ارائه شده است. نتایج نشان دادند که با بهره‌گیری از طرح صلیبی برای سازه ماهواره، مقادیر فرکانس طبیعی ماهواره در راستای طولی افزایش قابل قبولی پیدا کرده که این امر باعث افزایش استحکام ماهواره در راستای طولی می‌شود. هم‌چنین، نتایج آزمون‌های انجام شده نشان دادند که سازه طراحی شده ضمن تحمل بارهای مکانیکی وارده در حین پرتاب، الزامات فرکانسی مورد نیاز پرتابگر را برآورده می‌نماید. نتایج آزمون‌ها تطابق بسیار خوبی با تحلیل‌های المان محدود انجام شده شامل تحلیل مودال، ارتعاشات اتفاقی و سینوسی داشت و بیانگر صحت طراحی انجام شده برای سازه ماهواره است

design, analysis and structural test of telecommunication satellite based on ecss standard

the structure of a satellite, during its operational life, must be tolerated all applied mechanical loads which the most important of them is vibration loads during the launch. to ensure the verification of design of the satellite structure, finite element analysis and vibration tests should be performed on the structure of satellite according to the ecss standard. in this paper, while simultaneously examining the optimal design process for a satellite structure with an increase in the strength to mass ratio, the required finite element analyzes along with the mechanical tests of the structure of a telecommunication satellite, including random vibrations, sinusoidal vibrations, shock and quasi static, are fully presented. the results showed that by employing the cross section design for the satellite structure, the natural frequency of the satellite in the longitudinal direction have increased appreciably, which increases the strength of the satellite in the longitudinal direction. also, the results of the conducted tests proved that the designed structure meets the frequency requirements of the launcher while tolerate the mechanical loads during launch. the results of the tests were in good agreement with the finite element analysis, including the modal analysis, random and sine vibrations and indicate the verification of the design of the satellite structure