Verification of the finite element method for spacecraft on-board computer (OBC) by correlations between random vibration analysis and test results
Uzay aracı yerleşik bilgisayarı için sonlu elemanlar metodunun rastgele titreşim analizi ve test sonuçları arasındaki korelasyon ile doğrulanması
- Tez No: 999964
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULHAMİT KÜÇÜKASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez,uzay ortamında çalışan bir On-Board Bilgisayarının (OBC) titreşim analiz sonuçlarının geçerliliğini araştırmaktadır. Çalışmanın ana amacı, sonlu eleman (SE) tahminlerinin, OBC'nin benzer titreşim ortamları altındaki ölçülen dinamik davranışıyla ne kadar iyi örtüştüğünü değerlendirmek ve sonlu elemanlar modelinin gelecekteki tasarım ve analizler için güvenilirliğine dair öngörü sağlamaktır. Deneysel program, üç eksende yapılan sinus tarama ve rastgele titreşim testlerini içermektedir. Deneysel veriler ile SE model tahminleri, rezonans frekansları, tepe yanıt genlikleri ve genel yanıt eğilimleri gibi yanıt metrikleri kullanılarak karşılaştırılmaktadır. İvme ölçüm cihazları, ekipman üzerindeki kritik noktalarda, hem genel yapısal davranışı hem de lokal rezonans etkilerini yakalayacak şekilde stratejik olarak yerleştirilmiştir, böylece en kritik dinamik özelliklerin yakalanması sağlanmıştır. Bu araştırma, test ile analiz sonuçları arasındaki tutarsızlıklara katkıda bulunan faktörleri vurgulamaktadır. Sonuçlar, SE modelinin ana dinamik özellikleri güvenilir bir şekilde tahmin edebildiğini göstermekte olup, küçük tutarsızlıkların test değişkenlerine bağlanabileceğini ortaya konmuştur. Bulgular, geçerliliği kanıtlanmış titreşim analizinin, uzay aracı ekipmanının tasarım güvenini artırmak için daha doğru ve maliyet etkin bir yaklaşım sağladığını ve marjların azaltılabileceğini göstermektedir. Çalışma, OBC gibi kritik uzay aracı ekipmanları için test-veri korelasyonu temelli geçerlilik yapmanın önemini vurgulamakta ve gelecekteki doğrulama süreçleri için bir temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the verification of vibration analysis results for a representative spacecraft On-Board Computer (OBC). The main goal of the study is to assess how well finite element (FE) predictions match the measured dynamic behavior of the OBC under vibration environments, providing insight into the reliability of the FE model for future design and analysis. The experimental program includes sine sweep and random vibration tests performed along three axes to capture a dynamic profile. The comparison between the experimental data and FE model predictions is carried out using common response metrics, such as resonance frequencies, peak response amplitudes, and overall response trends. Accelerometers are strategically placed at key locations on the equipment to capture both global structural behaviour and localized resonant effects, ensuring that the most critical dynamic features are captured. This research highlights the factors that contribute to difference between the test and analysis results, including test setup uncertainties, mounting effects, local structural flexibility, and cable routing limitations. The results show that the FE model can reliably predict major dynamic characteristics, with minor difference. The findings show that verified vibration analysis can improve design reliability by providing a more accurate and cost-effective approach for analysing spacecraft equipment, thus reducing unnecessary conservatism in design. The study mentioned the importance of performing correlation-based verification for critical spacecraft equipment such as the OBC, facilitating more efficient testing and providing a basis for future verification processes.
Benzer Tezler
- QB50 uydusunun yönelim belirleme ve kontrol sisteminin entegrasyonu ve testleri
Entegration and tests of attitude determination and control system of QB50 satellite
SİBEL TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Verification of a finite element model for an additively manufactured aluminium-alloy bracket for leo spacecraft via correlation of vibration test and simulation results
Alçak dünya yörüngesi uzay araçları için eklemeli imalatla üretilmiş bir alüminyum alaşımlı braketin sonlu eleman modelinin, titreşim test sonuçları ile simülasyon sonuçlarının korelasyonu yoluyla doğrulanması
MELİSSA BEYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Makine MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ METE BAKIR
- Modeling and experimental verification of dynamic characteristics of the antenna structure under mechanical shock using mdof models
Mekanik şok altındaki antenlerin dinamik karakteristiğinin çoklu serbestlik derecesine sahip sistemlerle modellenmesi ve deney ile doğrulanması
YUNUS EMRE ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENDER CİĞEROĞLU
PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
- Experimental strain analysis of the high pressure strain gauge pressure transducer and verification by using finite element method
Gerinim ölçerli yüksek basınç dönüştürücüsünün deneysel gerinim analizi ve sonlu elemanlar metodu ile doğrulanması
M. HALUK ORHAN
- Yapısal dinamik analiz için sonlu elemanlar modellerinin frekans tepki fonksiyonları kullanılarak doğrulanması ve güncellenmesi
Updating and verification of the finite element models for structural dynamic analysis using frequency response functions
MESUT HÜSEYİNOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN ÇAKAR