Dissertação
Structural and Thermal Analysis of the ORCASat EVALUATED
Análise estrutural e térmica do Optical Reference Calibration Satellite (ORCASat), um CubeSat de 2 unidades. O principal objetivo é demonstrar que o satélite cumpre os requisitos mecânicos e térmicos durante as fases de lançamento e órbita. A nível estrutural, a frequência fundamental do ORCASat é analisada e verifica-se se sua estrutura suporta uma carga de 1200 N ao longo eixo longitudinal. O solver Siemens NX Nastran é utilizado para as análises de vibração e linear estática. Soluções são sugeridas sempre que os requisitos não são cumpridos. Os resultados numéricos são posteriormente comparados com resultados obtidos a partir de dois testes experimentais. Após um melhoramento relativo à densidade do Alumínio 6061, o modelo de elementos finitos que representa a estrutura externa é validado. A nível térmico, os ciclos de temperatura dos componentes são estudados para se verificar que o ORCASat, na órbita pré-definida, se encontra dentro do intervalo que permite a sua operabilidade. Nesta análise, o solver Siemens NX Space Systems Thermal é utilizado. As condições de fronteira são descritas e estabelecidas. De modo a acelerar as simulações, são sugeridas algumas simplificações. Dois casos opostos são analisados – caso quente e frio – sendo desenvolvido um sistema de controlo térmico passivo. É provado que o satélite mantém a sua integridade estrutural após o lançamento e sobrevive ao ambiente espacial, estando operacional durante o tempo esperado de vida.
janeiro 30, 2020, 16:0
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