توصيفگر ها :
ارتعاشات صفحه خورشيدي , ساختارهاي لانه زنبوري , طراحي بهينه , جستجوي همسايگي متغير
چكيده فارسي :
امروزه ماهواره¬ها عضو جدايي ناپذير تكنولوژي هستند. ماهواره¬ها سازه¬هاي هوا-فضايي هستند و مانند ديگر سازه¬هاي هوا-فضايي بايد در طراحي اجزاي آن¬ها سبك بودن را در نظر گرفت. به همين منظور سازه¬هاي ساندويچي در صنعت هوا-فضا كاربرد دارند. هنگام پرتاب ماهواره در اثر اصطكاك با جو زمين ارتعاشات با دامنه زياد به ماهواره وارد مي¬شود و اين امر باعث تخريب اجزاي ماهواره از جمله صفحه خورشيدي مي¬شود. به همين دليل در اين پروژه هدف طراحي بهينه سازه ساندويچي به كمك روش اجزاي محدود است، تا ارتعاشات وارد شده به صفحه خورشيدي نصب شده بر روي آن به حداقل برسد. بدين منظور برنامه بهينه¬سازي به روش همسايگي متغير نوشته شده و با نرم¬افزار آباكوس لينك ¬شده¬است. روش بهينه¬سازي به¬كار گرفته¬شده در اين پژوهش روش جستجوي همسايگي متغير است. روشي كه در آن برنامه¬ي نوشته¬شده به بررسي ميزان تابع هدف بدست آمده در اطراف نقطه¬ي حاضر مي¬پردازد؛ سپس در جهتي كه به سمت كمينه (يا بيشينه) است، حركت مي¬كند. در برنامه¬ي نوشته شده، يك زيربرنامه زير نيز به زبان پايتون نوشته شده. اين زيرنامه قسمت¬هاي مربوط به نرم¬افزار آباكوس را انجام مي¬دهد و خروجي اين زيربرنامه براي محاسبه¬ي تابع هدف استفاده مي¬شود. براي روند بهينه¬سازي قيود هندسي و وزني در نظر گرفته شده كه نتيجه بدست آمده را كنترل مي¬كنند تا از محدوده اندازه مدنظر خارج نشوند. نقطه به¬دست آمده از بهينه¬سازي بر خلاف انتظار بر روي مرز¬هاي تعيين-شده توسط قيود هندسي نيست و جايي ميان مرزهاي تعيين شده توسط قيود هندسي قرار دارد و مقدار آن براي طول ضلع لانه-زنبوري 5/15 و ضخامت پانل 17 ميلي¬متر است. نقطه بهينه در بيشينه مقدار جرم تعيين¬شده توسط قيد وزني اتفاق افتاده¬است. پس از انجام پروسه¬ي بهينه¬سازي صحت¬سنجي روش موجود انجام گرفت. در اين پژوهش صحت¬سنجي نتايج از دو راه متفاوت صورت پذيرفته است. راه اول مقايسه فركانس طبيعي موجود در مقاله¬اي معتبر با فركانس طبيعي بدست آمده از مدل¬سازي آباكوس است. راه دوم انجام تست مودال در آزمايشگاه و مقايسه¬ي فركانس طبيعي به¬دست آمده از آن با فركانس طبيعي مدل-سازي است. هر دو روش صحت¬سنجي، صحت مقادير به¬دست آمده را تاييد مي¬كند.
چكيده انگليسي :
Today, satellites are an integral part of technology. Satellites are aerospace structures, and like other aerospace structures, light components must be considered in the design of their components. For this purpose, sandwich structures are used in the aerospace industry. When the satellite is launched due to friction with the Earthʹs atmosphere, vibrations with a large amplitude affects the satellite, which causes the destruction of satellite components, including the solar panel. For this reason, in this project, the goal is to optimally design the sandwich structure with the help of the finite element method, in order to minimize the vibrations entering the solar panel installed on it. For this purpose, the optimization program is written in the variable neighborhood search (VNS) method and is linked to Abacus software. The optimization method used in this study is the variable neighborhood search method. The method in which the written program examines the amount of objective function obtained around the present point; then moves in the direction that is towards the minimum (or maximum). In the written program, the following subroutine is also written in Python. This subroutine performs parts of the Abacus software, and the output of this subroutine is used to calculate the objective function. For the optimization process, geometric and weight constraints are considered that control the result so that they do not exceed the desired size range. The point obtained from the optimization, contrary to expectations, is not on the boundaries set by the geometric constraints and is somewhere between the boundaries determined by the geometric constraints and its value for the honeycomb side length is 15.5 and the panel thickness It is 17 mm. The optimal point occurs at the maximum amount of mass determined by the weight constraint. After performing the optimization process, the validation of the existing method was performed. In this research, the validation of the results has been done in two different ways. The first way is to compare the natural frequency in a valid article with the natural frequency obtained from Abacus modeling. The second way is to perform a modal test in the laboratory and compare the natural frequency obtained from it with the natural frequency of modeling. Both validation methods confirm the accuracy of the values obtained.
