En este curso aprenderás:
Introducción al Método de Rigidez
Elemento Barra
Elemento Viga
Armaduras y Mallas
Ecuaciones de rigidez para las condiciones de esfuerzo plano y deformación plana
Elementos Eje - Simétricos
Un modelo mallado de un DCUBED CubeSat antes de su implementación.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Entonces, aquí está la pregunta interesante: dado que el desempeño adecuado de un actuador de liberación es fundamental para el éxito de todo el plan de lanzamiento de un satélite, ¿cómo puede un equipo de ingeniería estar seguro de que los actuadores funcionarán correctamente cuando llegue el momento de estallar? Se puede construir un prototipo de un conjunto de antenas o solares desplegables, pero ¿cómo se puede validar que el diseño funcionará en un entorno donde no hay gravedad y donde la temperatura puede variar entre -100°C y +120°C?[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Para resolver este tipo de problemas, los ingenieros de la empresa espacial alemana DCUBED confían en el software Ansys proporcionado por el socio de canal de élite alemán INNEO Solutions para simular el rendimiento de los actuadores de liberación de la empresa y otros componentes satelitales desplegables en el espacio, y obtener información crítica. necesario para optimizar y garantizar el rendimiento del producto sin abandonar el suelo. Como miembro del Ansys Startup Program , la empresa obtiene acceso al software de simulación multifísica de Ansys y a recursos de computación de alto rendimiento (HPC) a un precio asequible.[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]Simulación de los contornos de la velocidad resultante en una matriz desplegable.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]DCUBED utiliza Ansys Mechanical para proponer un diseño que cumpla con las especificaciones del cliente. Luego, para garantizar que la matriz se despliegue según lo previsto y proporcione las cualidades de absorción de radiación esperadas, confían en Ansys LS-DYNA , una herramienta de simulación diseñada para simular la respuesta de los materiales a períodos cortos de carga severa.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]"LS-DYNA es el único solucionador que podría realizar simulaciones altamente no lineales que involucran muchos desplazamientos muy grandes, que es lo que necesitamos cuando observamos estructuras espaciales inflables", dice Sinn. "Cuando comenzamos a trabajar en elementos desplegables después de desarrollar los actuadores de liberación, quedó claro que LS-DYNA sería la herramienta ideal para trabajar con los tipos de elementos desplegables que estábamos desarrollando".[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]Un modelo mallado de una matriz DCUBED cuando está casi completamente desplegada.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]El equipo de DCUBED utiliza LS-DYNA para simular el rendimiento de un diseño en las condiciones que encontrará en el espacio. LS-DYNA proporciona la flexibilidad para realizar simulaciones tanto de estado estable como transitorias. La simulación en estado estacionario ayuda al equipo a comprender cómo se comportará un diseño en un momento específico, mientras que las simulaciones transitorias brindan información sobre el comportamiento del elemento desplegable a lo largo del tiempo en las diferentes condiciones que encontrarán el cohete y su carga útil.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Las simulaciones transitorias que facilita LS-DYNA son particularmente importantes porque permiten al equipo del Dr. Sinn considerar dónde podría estar un cohete en cualquier momento en relación con los vectores de la luz solar y la sombra de la Tierra. Si un actuador de liberación empuja un desplegable fuera del compartimiento de carga útil mientras el cohete está a la sombra de la Tierra, la temperatura del espacio puede ser de -100°C. Pero momentos después, cuando el desplegable sea impactado directamente por los rayos del sol, la temperatura puede subir a +120°C. Cuando una estructura encuentra estas temperaturas tan variables, se expandirá o contraerá dependiendo de los materiales involucrados. Esto tendrá implicaciones para la solidez estructural y el rendimiento mecánico.[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width="1/3"][vc_video link="https://www.youtube.com/watch?v=XVMj6gxBiUw&t=20s" align="center"][vc_column_text]Los actuadores de liberación vienen en una variedad de tamaños y pueden empujar un elemento al espacio o facilitar el despliegue de un desplegable complejo.
[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width="1/3"][vc_video link="https://www.youtube.com/watch?v=9l_64LF0Kv8&t=1s" align="center"][vc_column_text]DCUBED crea estructuras de antenas y paneles solares desplegables que pueden expandirse a su tamaño completo en el espacio.
[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width="1/3"][vc_video link="https://www.youtube.com/watch?v=tG6ZmTWvtlo" align="center"][vc_column_text]Para la simulación de las estructuras y para comprobar que resistirán el lanzamiento y se desplegarán en el espacio, la start-up utiliza el software de simulación Ansys.
[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Si se resta gravedad a la ecuación, la complejidad del entorno aumenta aún más. La Cooperación Europea para la Normalización Espacial (ECSS) y la Agencia Espacial Europea (ESA) han definido estándares para las condiciones ambientales en el espacio, y esos se pueden parametrizar en LS-DYNA, al igual que los detalles sobre los materiales utilizados en un actuador o estructura desplegable.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]“El espacio realmente plantea un problema multifísico”, afirma Lund, “y es necesario trabajar con múltiples simulaciones simultáneamente para obtener los conocimientos que se buscan. Cuando combina solucionadores como lo hace Ansys en LS-DYNA, donde tiene tanto térmico como estructural en el mismo solucionador, obtiene una comprensión coherente de cómo se desempeñará un implementable en ese entorno complejo. Eso es una gran ventaja para nosotros”.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]"Nos involucramos en esto porque amamos la industria espacial y los beneficios que el espacio ha brindado al mundo", dice Sinn. “Queremos permitir más de eso. Para nosotros, se trata de ayudar a nuestros clientes a lograr sus objetivos. La simulación nos permite probar nuestros actuadores y elementos desplegables en una amplia gama de condiciones para que podamos entregar productos que funcionen de manera confiable dentro de una ventana de condiciones tan amplia como sea posible. Eso brinda a nuestros clientes la flexibilidad de implementar sus productos cuando y como quieran para alcanzar sus objetivos”.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_separator border_width="4"][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Autor Personal de Ansys Advantage[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]"LS-DYNA es el único solucionador que podría realizar simulaciones altamente no lineales que involucran muchos desplazamientos muy grandes, que es lo que necesitamos cuando observamos estructuras espaciales inflables".
— Thomas Sinn, Ph.D., fundador y director ejecutivo de DCUBED
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Resultados de un estudio de adaptación de malla en Fluent Aero utilizando seis ciclos combinados de adaptación de indicadores de Hesse que muestran mejoras sucesivas en el refinamiento de la malla para capturar la estela.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]Interfaz de usuario de Fluent Aero que muestra la vista del proyecto, la vista del esquema y el panel de gráficos
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Las vistas principales dentro del espacio de trabajo de Fluent Aero incluyen:[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Fluent Aero puede automatizar la configuración de las condiciones de presión y temperatura en función de las atmósferas de la Tierra y Marte y seleccionar las especies correctas para usar como aire.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Al utilizar el panel de condiciones de simulación, Fluent Aero puede generar rápidamente una matriz de puntos de diseño, lo que permite a los usuarios simular rápidamente una variedad de condiciones. En esta imagen, un usuario generó 13 puntos de diseño utilizando un barrido uniforme de altitudes de vuelo.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]