ماهواره هایی که دارای اعضاء بلند و باریک مانند بوم، آرایه های خورشیدی و آنتن می باشند، انعطاف پذیر نامیده می شوند. سیمولاتور ماهواره پذیر، وظیفه شبیه سازی پذیری ماهواره، سیستم کنترل وضعیت ماهواره و تست الگوریتم ها و قوانین کنترلی را بر عهده دارد. در این رساله، طراحی یک سیمولاتور ماهواره انعطاف پذیر ارائه شده است این سیمولاتور مانور چرخش ماهواره های مخابراتی متشکل از دو بالک، حول محور "پیچ" را شبیه سازی می نماید.

در سازه های هوایی و صنعت هوافضا کارآیی سازه از اهمیت فوق العاده ای برخوردار می باشد که این مساله باعث نیاز به طراحی سازه های با مقاومت بالا و وزن کم شده است. سازه های استوانه ای در صنایع فوق کاربردهای فراوانی دارند. بدنه هواپیما و مخازن سوخت فضاپیما از کاربردهای این سازه ها در صنعت هوافضا هستند. استوانه های تقویت شده شبکه ای، استوانه هایی هستند که دارای نوع خاصی از تقویت کننده ها در سطح داخلی یا خارجی و یا هر دو هستند. تقویت کننده ها مقاومت در برابر استوانه ها را بدون ایجاد اضافه وزن فوق العاده، بطور چشمگیری افزایش می دهند. هر سازه تقویت شده می تواند دارای ترکیب رینگ یا استرینگر ساده بوده و یا دارای نمونه پیچیده تر ایزوگرید باشد. نوع کاربرد، نوع بارگذاری، هزینه و ... شکل بهینه تقویت کننده ها را معین می نماید. پوسته های استوانه ای در عمل تحت انواع بارهای صفحه ای، خارج صفحه ای و برشی قرار می گیرند با توجه به هندسه این سازه ها، کمانش یکی از مهمترین مدها تخریب آن هاست. کمانش استوانه های تقویت شده پدیده ای پیچیده است که شامل تراکنش بین پوسته و تقویت کننده ها است. مدهای کمانش پوسته های استوانه ای تقویت شده را می توان به سه دسته کمانش کلی، کمانش موضعی پوسته و کمانش تقویت کننده ها تقسیم نمود. هر استوانه تقویت شده با توجه به شکل تقویت کننده ها، ضخامت پوسته و نوع بار وارده در هر یک از مدها داده شده می تواند دچار کمانش گردد. روش های تحلیلی فراوانی نیز برای پیشگویی بار کمانش و شکل مد این سازه ها وجود دارد که بطور کلی به سه دسته روش گسسته، روش و صفحه جدا و روش آغشته سازی تقویت کننده ها تقسیم می گردد. در این پایان نامه مدلی تحلیلی با استفاده از روش آغشته سازی تقویت کننده ها برای پیشگویی بار کمانش کلی استوانه ایزوگرید تحت بارگذاری تک محوره در نظر گرفته شده است. مدل ایجاد شده مولی کامل بوده و قابلیت تحلیل هر نوع تقویت کننده را در هر دو طرف پوسته دارا می باشد. پوسته های کامپوزیتی با لایه بندی متقارن و غیر متقارن هم در این مدل قابل حل هستند. مدل سه بعدی استوانه ایزوگرید در نرم افزار solidworks ساخته شده و برای بررسی دقت حل تحلیلی بکار رفته در نرم افزار ansys تحلیل شده است. نتایج دو روش بکار رفته برای حل مساله کمانش با یکدیگر مقایسه شده اند. هدف اصلی از طراحی هر سازه ای بهینه سازی پارامترهای مختلف آن است و بنابر این 3 فصل از پایان نامه به بهینه سازی چند معیاره استوانه ایزوگرید اختصاص یافته است. به منظور بهینه سازی از بین روش های اکتشافی، الگوریتم ژنتیک انتخاب شده است.

با توجه به انیکه امروزه دو راه حل اساسی تحلیل مسایل ضربه تستها و تحلیلهای المان محدود می باشند در این رساله با استفاده از نرم افزار المان محدود غیر خطی ls-dyna که بر اساس روش صریح مسایل را تحلیل می کند. روند طراحی گاردیل با سطح گیرنده کامپویزتی پیگری شد. استاندارد مورد نظر در این طراحی گزارش 350 از nchrp می باشد در اولین گام سعی بر مدل کردن سپر وجرم خودرو به عنوان نماینده کل خودرو و شبیه سازی کردن برخورد آنها به خط گاردیل شد ولی مشاهده گردید که عدم مدل شدن بدنه خودرو و عدم مدل شدن دقیق اتصالات سلولهای گاردیل مجاور هم نتایج را از اعتبار ساقط می کند از طرفی مدل کردن بدنه خودرو و اتصالات نیز به لحاظ محدودیت سخت افزاری مقدور نبود لذا روند کار به سوی تستهای پاندولی انجام شده روی نمونه های گاردریل فولادی و کامپوزیتی سوق پیدا کرد. تست ضربه پاندولی ترکیب چهار پایه نمونه گاردریل فولادی با مقطع ریل w شبیه سازی شد و در مقایسه نتایج تست و شبیه سازی همخوانی قابل قبولی دیده شد. در گام بعدی سعی بر آن شد که با حفظ هندسه ریل گاردیل فولادی و تبدیل جنس آن از فولادی به مواد frp تست ضربه پاندولی شبیه سازی شود نتایج نهایی حاکم بر این مطلب بود که در تبدیل جنس فولادی به frp برای رسیدن به رفتاری شبیه گاردیل فولادی به 14 میلی متر ضخامت احتیاج است که این مسیله مشکلات خاص خود را از جمله مشکل در اتصالات را به همراه دارد در مرحله بعدی برخورد استوانه 4/55 کیلو گرمی به یک سلول کامپوزیتی و بعد از آن تست ضربه پاندولی ترکیب چهار پایه گاردیل کامپوزیتی طرح بنک وجنتری شبیه سازی شد و در هر دو مرود نتایج شبیه سازی و کار انجام شده باهم مقایسه شدند پس از اعتیار پیدا کردن شبیه سازیها ضعف قسمت وسطی ریل گاردیل کامپوزیتی طرح بنک و جنتری در مقابل اعمال نیروهای متمرکز که در تست یک به یک مربوطه ارزیابی شده بود در شبیه سازی نیز بررسی گردید و با توجه به فاکتورهای ضروری در نهایت هندسه ریل جدید کامپوزیتی طراحی و مورد شبیه سازی قرار گرفت. در ادامه با توجه به خواص مکانیکی سلولهای frp و مدهای تخریب آنها برا ی هندسه جدید یک مکانیزم اتصال کامپوزیتی که از لحاظ ظرفیت کششی با گاردریل فولادی برابری کند طراحی گردید

دستیابی به یک طراحی همه جانبه زمانی تحقق می یابد که طراح، دانش فنی کافی، توانایی بهینه سازی و فرموله کردن طراحی را داشته باشد. در این رساله با توجه به نوپایی صنعت فضا در کشور، نسبت به کسب دانش فنی طراحی جانمایی ماهواره اقدام می شود. همچنین خواص جرمی ماهواره محاسبه شده، موقعیت و جایگاه مناسب و بهینه برای جرمهای اضافی و همچنین مقادیر بهینه جرمهای اضافی برای توازن ماهواره و ارضای شرایط ممان های اینرسی محاسبه می گردد.

پرتابگرهای الکترومغناطیسی که به اختصار ‏‎eml‎‏ نامیده می شوند نوعی از پرتابگرها هستند که برای شتابدهی و شلیک پرتابه از نیروی الکترومغناطیسی ناشی از برهمکنش میدان مغناطیسی و هادی حامل جریان که دراینجا همان آرمیچر و یا پرتابه است استفاده می کنند. در این پروژه ضمن شناخت و بررسی عوامل موثر در راندمان و استخراج پارامترهای بهینه سازی ریلگان ، طراحی بهینه و ساخت یک پرتابگر الکترومغناطیسی جدید موسوم به ‏‎sbar‎‏ (‏‎(small bore augmented railgum‎‏ با کالیبر مربعی‏‎mm‎‏ ‏‎‎‏10*10 ‏‎‎‏و طول ‏‎2m‎‏ انجام شده است. در طراحی این پرتابگر سعی شده است از پارامترهای بهینه سازی تا حد امکان استفاده شود، چرا که لحاظ کردن یک پارامتر برای بهبود راندمان ممکن است از جهات دیگر بازده کلی سیستم را کاهش دهد. پس از تعیین ابعاد مقطع سازه، آنالیز استاتیکی آن به روش اجزا محدود و به کمک نرم افزار ‏‎nisa‎‏ انجام شد.نتایج حاصله حاکی از مناسب بودن ابعاد انتخاب شده با ضریب اطمینان بالا و صحیح بودن فرآیند طراحی می باشد.

علم جانمایی سیستمها، علمی نوین بوده و از تلاش برای شناخت چالشهای آن چندی نمی گذرد. در این پایان نامه ابتدا سعی به معرفی علم جانمایی سیستمها شده و ضمن بررسی موقعیت کنونی ماهواره های کوچک درعرصه فضا، ملاحظات جانمایی سیستمهای یک ماهواره نمونه بررسی گردیده اند. درادامه براساس این منطق که در مرحله طراحی مفهومی یک ماهواره بیش از یک طرح ارائه می گردد تا با بررسی کیفیت عملکرد و ملاحظات اقتصادی هر یک، انتخاب طرح بهتر صورت گیرد، به جانمایی یک طرح از میکروماهواره ‏‎zs3‎‏ با ساختاری متفاوت پرداخته شده و پس از آن، با تعریف پارامترهایی جهت مقایسه ، این طرح جانمایی با طرح موجود مقایسه شده است. دربخش نهایی ، با شناخت کاستیهای روش رایج جانمایی زیرسیستمهای ماهواره و به جهت بدست آوردن قابلیتهایی نظیر سرعت بیشتر، سهولت، تکرارپذیری و بررسی دامنه گسترده تری از طرحهای ممکن ، اقدام به ایجاد الگوریتمی جهت جانمایی زیرسیستمهای ماهواره شده و با تبدیل آن به یک کد کامپیوتری ، ارضای خواسته های فوق بررسی گردیده اند.

در این تحقیق، عملکرد و اصول طراحی پرتابگرهای الکترومغناطیسی ، تحلیل استاتیکی و طراحی پوسته کامپوزیتی یک پرتابگر الکترومغناطیسی ریلی موسوم به کانون کالیبر به کمک نرم افزارهای ‏‎ansys‎‏ بررسی شده است . سپس سازه مناسب برای پرتابگر طراحی گشته و فرآیند ساخت مناسب برای قطعات آن تدوین شده است.برای آنالیز پرتابگر از یک مدل المان محدود دوبعدی کرنش صفحه ای و از سطوح تماس برای مدل کردن لغزش بین قطعات استفاده شده است.