Design iterations and structural finite element analysis of a prototype communication satellite
Protatip bir iletişim uydusunun tasarım iterasyonları ve yapısal sonlu elemanlar analizi
- Tez No: 830484
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MOSTAFA RANJBAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Uydu yapıları fırlatma sırasında muazzam mekanik yüklemeye maruz kalır. Bu mekanik yükler, sinüzoidal titreşim yükleri, sanki statik yükler, akustik yükler ve şok yükleri olarak verilebilir. Uydu yapıları görev ömrü boyunca mekanik yüklere dayanmak zorundadır. Diğer bir önemli olgu ise uydunun toplam kütlesidir çünkü her bir kütle fırlatma maliyetini ve görev ömrünü etkilemektedir. Ön tasarım aşamasında uygun uydu yapısı doğrudan bulunamamaktadır. Bu tezde merkezi silindir ve kesme panelleri olan birincil yük taşıyıcı yapılar üzerinden malzeme kalınlık değişimleri ve kompozit malzeme kullanımı ile iteratif çalışmalar ele alınacaktır. Aday fırlatıcılar belirlendikten sonra ağırlık merkezi, rijitlik, sanki statik ve global burkulma gereklilikleri dikkate alınacaktır. Daha sonra ağ yakınsama çalışması ile bulunan uygun ağ boyutuna göre uydunun global sonlu elemanlar modeli oluşturulurmuştur. Uydunun sonlu elemanlar modelini oluşturmak için ticari bir yazılım olan Hypermesh kullanılmıştır. Uygun iterasyon modelini bulmak için öncelikli olarak katılık gereksiniminin karşılanması gerekir. Sonrasında sanki statik panel güvenlik katsayıları karşılanmalıdır. Ve sonra küresel burkulma güvenlik katsayıları uygun olmalıdır. Tüm bu gereklilikler yerine getirildikten sonra uygun iterasyon modelini seçmek için uydunun toplam kütlesi dikkate alınmalıdır. Uygun iterasyon modeli seçildikten sonra detaylı sonlu elemanlar analizi ve birincil çentik analizi yapılmıştır. Uydunun matematiksel modelinin çözülmesinde NX Nastran çözücüsü kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Satellite structures are subjected to enormous mechanical loading during launch. These mechanical loads can be given as sinusoidal vibration loads, quasi-static loads, acoustic loads and shock loads. Satellite structures have to withstand mechanical loads throughout their mission life. Another crucial phenomenon is total mass of the satellite because every single mass effects launching cost and mission life time. Suitable satellite structure sizes cannot be found directly during preliminary design phase. For that reason, iterative studies must be done. In this thesis, iterative studies will be considered with material thickness changes and composite material usage on the primary load carrying structures which are central cylinder and shear panels. After defining the candidate launchers, center of gravity, stiffness, quasi-static and global buckling requirements will be considered. After that global finite element model of the satellite has generated with respect to proper mesh size which is found by mesh convergence study. A commercial software Hypermesh is used to generate finite element model of the satellite. To find proper iteration model, first stiffness requirements must be met. After quasi-static panel margin of safeties must be satisfied. And then global buckling margin of safeties must be suitable. After satisfying all of these requirements, total mass of the satellite has to be considered to select proper iteration model. After selecting proper iteration model detailed finite element analysis and primary notching analysis have performed. NX Nastran solver has used to solve mathematical model of the satellite.
Benzer Tezler
- Piezoelektrik tutucunun dizayn ve analizi
The design and analysis of piezoelectric gripper
SEMİH SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİKMET KOCABAŞ
- Sürekli mıknatıs destekli senkron relüktans motor tasarımı
Permanent magnet assisted synchronous reluctance motor design
ALPER TAP
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LALE ERGENE
- Toz yatağında katmanlı imalat prosesinin sonlu elemanlarla modellenmesi
Process modeling of powder bed fusion additive manufacturing with finite element method
FATİH YARDIMCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Dinamik sonlu eleman analizleri yardımıyla otobüslerde kullanılan polietilen yakıt tanklarının dayanımının incelenmesi
Durability assesment of polyethylene fuel tanks used in buses via dynamic analysis
GÖKAY SİMİTÇİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN