بررسی امکان کاهش جرم سازه یک میکروماهواره مکعبی با جایگزینی سازه از ایزوگرید به ساندویچی با استفاده از تحلیل اجزاءمحدود

در این پژوهش، امکان کاهش جرم سازه یک میکروماهواره مکعبی دو طبقه با سازه قاب و پوسته بررسی شده است. با جایگزینی سازه ایزوگرید با ساندویچی، فرکانس طبیعی و توزیع جرم موثر مودهای سازه تغییر می یابد. جرم موثر مودال، یک خصوصیت دینامیک سازه و وابسته به فرکانس طبیعی، شکل مودها، جرم های عام و بردارهای ویژه است. جرم موثر مودال کمیتی است که میزان اهمیت یک مود ارتعاشی را هنگامی که سازه ماهواره تحت تاثیر شتابهای منتقله از طریق صفحه پایه قرار می گیرد، نشان می دهد. جرم موثر بالا نشان دهنده عکس العمل بالا به ازای فرکانس متناظر با مود ارتعاشی مربوطه در صفحه پایه است. همچنین بارهای دینامیک اعمالی تحت تاثیر نحوه توزیع مودهای ارتعاشی در محدوده فرکانسی است. جمع اثر مودهای مختلف باعث ایجاد نیروی عکس العمل قابل ملاحظه ای در سازه می گردد. از این رو با تغییر سازه بررسی تغییرات فرکانس و جرم موثر مودهای سازه ضروری به نظر می رسد. در این مقاله ابتدا دو سازه هم جرم ایزوگرید و ساندویچی مقایسه شده اند. سپس جرم سازه ساندویچی به گونه ای کاهش یافته است که فرکانس های طبیعی سازه ساندویچی سبک به فرکانس های طبیعی سازه ایزوگرید نزدیک شود. با فرض هم جرم بودن دو سازه فرکانس های طبیعی سازه ساندویچی دو برابر سازه ایزوگرید به دست آمد اما توزیع جرم های موثر در جهت پرتاب در سازه ایزوگرید مناسب تر است. با تغییر طراحی سازه از ایزوگرید به سازه ساندویچی و بهینه کردن خواص سازه جدید، کاهش قابل توجه در جرم و بهبود خواص مودال سازه حاصل خواهد شد.