Re-diseño de un componente satelital con requerimientos mecánicos aplicando metodologías de optimización topológica y manufactura aditivas

El objetivo del presente trabajo es estudiar la posible reducción del peso de un soporte de Star Tracker, conservando su desempeño mecánico, a partir de la aplicación de técnicas de optimización topológica. Por ser componentes de satélites, la reducción del peso tiene un impacto económico directo po...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Canella, Pedro S.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2022
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1086/1/1Canella.pdf
Aporte de:Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA) de CAB - CNEA - Biblioteca Leo Falicov Ver origen
Descripción
Sumario:El objetivo del presente trabajo es estudiar la posible reducción del peso de un soporte de Star Tracker, conservando su desempeño mecánico, a partir de la aplicación de técnicas de optimización topológica. Por ser componentes de satélites, la reducción del peso tiene un impacto económico directo por el ahorro de combustible durante el lanzamiento. Se buscó cumplir este objetivo aplicando técnicas de optimización topológica sobre el soporte original, y considerando su fabricación por medio de manufactura aditiva de metales. La optimización topológica permitió encontrar una distribución optimizada de la materia aplicando una reducción del volumen. Por la complejidad de la geometría obtenida, se considera la utilización de manufactura aditiva para la construcción del soporte. La verificación del desempeño de los soportes se realizó por medio de análisis de elementos finitos. Todos los análisis se realizaron bajo la hipótesis de comportamiento lineal elástico de los materiales involucrados. Por un lado, se realizó un análisis de las tensiones en el soporte para los 24 casos de carga establecidos. Por otro lado, se realizó un análisis modal de los soportes, y finalmente la falla por pandeo. Además, se verifica el cumplimiento de una serie de requerimientos geométricos, dimensionales y eléctricos. Se cumplió satisfactoriamente con los objetivos planteados, quedando como trabajo a futuro el análisis térmico del soporte optimizado.