طراحی و تحلیل صفحات ساندویچی به عنوان سازة اصلی نصب سلول‌های خورشیدی ماهوارة مخابراتی

نویسندگان

چکیده

پنل‌های خورشیدی در ماهواره‌ جهت جذب انرژی خورشیدی برای تأمین توان مورد نیاز مأموریت استفاده می‌شوند. با توجه به اینکه عمر و نحوه انجام مأموریت ماهواره بستگی به تأمین انرژی آن دارد، بنابراین طراحی پنل‌ها به عنوان منبع جذب انرژی بسیار حساس و قابل توجه می‌باشد. در این مقاله به طراحی و تحلیل پنل‌های خورشیدی به عنوان سازه اصلی نصب سلول‌های خورشیدی یک ماهواره‌ مخابراتی پرداخته می‌شود. در این راستا سه طرح مختلف پرکاربرد در طراحی سازه‌های فضایی از جمله شبکه‌های ایزوگیرید، سازه‌های لانه زنبوری و سازه‌های کامپوزیتی ارائه می‌گردد. پس از استخراج قیود حاکم در ارائه طرح پنل‌های خورشیدی از جمله نسبت استحکام به وزن بیشتر، خیز کمتر و تحمل شرایط محیطی فضا تحلیل‌های استحکامی مورد نیاز برای تعیین طرح برتر انجام شده و بر این اساس طرح پیشنهادی کامپوزیت- لانه زنبوری انتخاب می‌شود. در ادامه چیدمان مناسب لایه‌های کامپوزیت در اطراف هسته لانه زنبوری با استفاده از کد نوشته شده بر اساس الگوریتم بهینه‌سازی ارائه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design and Aanalysis of Sandwich Panels as a Support Structure of Solar Cells for a GEO Communications Satellite

نویسندگان [English]

  • محمود مهرداد شکریه
  • مهدی فکور
  • زهرا دانشجو
چکیده [English]

Solar panels are used in satellites to absorb solar energy and supply the power needed for space missions. Mission definition and satellite lifetime is restricted by the way and the amount of energy that can be supplied for satellite subsystems. Therefore, the design of satellite solar panels as a unique source for power supply in satellites is very sensitive and important. In this paper, an efficient design for solar panels of a GEO communication satellite is proposed considering the maximum strength to weight ratio and minimum deflection. For this purpose different space structures including Iso Grid structures, honeycomb and composite plates are studied. Several structural analyses are performed on the models in order to assurance from the strength and durability of the model in space working environments. The design according to composite-honeycomb is introduced as the best model for solar panel structure. The proper configuration of layers is also presented by developing a code based on an optimization algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Communication satellite
  • Solar Cell
  • Sandwich Panel
  • Honeycomb
  • Finite Element