تحلیل و ارزیابی پاسخ های سازه ای و عملکردی یک کپسول فضایی کامپوزیتی تحت بارهای آیرومکانیکی، حرارتی و سازه ای: اثر جنس و شمایل هندسی

طراحی کپسول های فضایی کامپوزیتی به دلیل وابستگی همزمان پاسخ های سازه ای و عملکردی به پارامترهای هندسی و مشخصات لایه چینی، نیازمند ارزیابی دقیق در فرایند طراحی است. در این مقاله، نتایج یک چارچوب طراحی چندموضوعی برای کپسول فضایی کامپوزیتی با هدف استخراج ملاحظات طراحی مهندسی تحلیل شد. در این مقاله مدل های جایگزین برای پیش بینی تغییر شکل سازه ای و جرم کل کپسول بر اساس پارامترهای هندسی و سازه ای پوسته توسعه یافتند. نتایج تحلیل پارامتریک در این مقاله نشان داد که ضخامت لایه، تعداد لایه ها و زاویه نیم مخروطی بر تغییر شکل سازه ای موثرند. مقایسه آلومینیوم ۶۰۶۱، کامپوزیت کربن-اپوکسی و کامپوزیت شیشه-اپوکسی نیز برتری کربن-اپوکسی را از منظر صلبیت سازه ای نشان داد. همچنین، تحلیل مسیر پروازی و شار حرارتی نقطه سکون نشان داد که هندسه و جرم کپسول بر رفتار ورود به جو و بار حرارتی اثرگذارند. نتایج این مقاله، مصالحه های اصلی طراحی را مشخص کرده است و مبنایی برای انتخاب اولیه هندسه و ماده پوسته فراهم کرده است.

کلیدواژه ها:

کپسول بازگشتی ، کامپوزیت کربن - اپوکسی ، کامپوزیت شیشه - اپوکسی ، تحلیل حساسیت ، تحلیل سازه ای ، گرمایش آیرودینامیکی ، متامدل کریجینگ