Diseño de Optimización para Puntos de Soporte del Panel Solar Montado en el Cuerpo
Autores: Liu, Qingwu; Yu, Jisong; Wang, Zhenjia; Cheng, Hao; Chen, Shanbo; Zhang, Lei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de Optimización para Puntos de Soporte del Panel Solar Montado en el Cuerpo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Paneles solares
Puntos de soporte
Frecuencia natural
Proceso de diseño
Método de elementos finitos
Ubicaciones óptimas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los paneles solares montados en el cuerpo se utilizan extensamente en la construcción de satélites debido a su estructura simple y robusta resistencia a la vibración. La cantidad y disposición de los puntos de soporte en el panel solar montado en el cuerpo afectan significativamente su frecuencia natural. Por lo tanto, el diseño de estos puntos de soporte es un aspecto crucial del proceso de diseño para los paneles solares montados en el cuerpo. Este estudio presenta un método para determinar los puntos de soporte de los paneles solares montados en el cuerpo, lo que permite una identificación rápida y precisa de la cantidad y posicionamiento de estos puntos en función de la frecuencia natural indicada en el diseño. Primero, se propone un nuevo algoritmo, basado en el método de elementos finitos, para optimizar la posición de los puntos de soporte en el panel solar montado en el cuerpo sin necesidad de remallado. Utilizando este algoritmo, se investigan los distintos impactos de la posición y rigidez de los puntos de soporte en la frecuencia natural del panel solar, y se proponen principios prácticos para identificar rápida y precisamente las ubicaciones óptimas de los puntos de soporte para maximizar la frecuencia natural del panel solar, dado un número predeterminado de puntos de soporte. Posteriormente, basado en el teorema de Courant-Fischer, se presenta un método para determinar la menor cantidad de puntos de soporte a través de dos análisis modales. Al integrar los principios y métodos mencionados, se desarrolla un procedimiento de dos pasos para identificar la cantidad y posicionamiento de los puntos de soporte. Finalmente, el procedimiento de dos pasos propuesto se implementa en el diseño del panel solar del satélite Jilin-1XXX. La prueba modal revela que la frecuencia natural del panel solar supera los criterios del índice de diseño, validando así la eficacia y viabilidad de la técnica de diseño óptimo para los puntos de soporte del panel solar montado en el cuerpo presentada en este estudio.
Descripción
Los paneles solares montados en el cuerpo se utilizan extensamente en la construcción de satélites debido a su estructura simple y robusta resistencia a la vibración. La cantidad y disposición de los puntos de soporte en el panel solar montado en el cuerpo afectan significativamente su frecuencia natural. Por lo tanto, el diseño de estos puntos de soporte es un aspecto crucial del proceso de diseño para los paneles solares montados en el cuerpo. Este estudio presenta un método para determinar los puntos de soporte de los paneles solares montados en el cuerpo, lo que permite una identificación rápida y precisa de la cantidad y posicionamiento de estos puntos en función de la frecuencia natural indicada en el diseño. Primero, se propone un nuevo algoritmo, basado en el método de elementos finitos, para optimizar la posición de los puntos de soporte en el panel solar montado en el cuerpo sin necesidad de remallado. Utilizando este algoritmo, se investigan los distintos impactos de la posición y rigidez de los puntos de soporte en la frecuencia natural del panel solar, y se proponen principios prácticos para identificar rápida y precisamente las ubicaciones óptimas de los puntos de soporte para maximizar la frecuencia natural del panel solar, dado un número predeterminado de puntos de soporte. Posteriormente, basado en el teorema de Courant-Fischer, se presenta un método para determinar la menor cantidad de puntos de soporte a través de dos análisis modales. Al integrar los principios y métodos mencionados, se desarrolla un procedimiento de dos pasos para identificar la cantidad y posicionamiento de los puntos de soporte. Finalmente, el procedimiento de dos pasos propuesto se implementa en el diseño del panel solar del satélite Jilin-1XXX. La prueba modal revela que la frecuencia natural del panel solar supera los criterios del índice de diseño, validando así la eficacia y viabilidad de la técnica de diseño óptimo para los puntos de soporte del panel solar montado en el cuerpo presentada en este estudio.