Diseño y optimización de una estructura compuesta auto desplegable

  • Pedro Nuno Fernandes INEGI
  • R. Marques
  • R. Pinto
  • P. Mimoso
  • J. Rodrigues
  • A. Silva
  • João Manuel R.S. Tavaresa
  • G. Rodrigues
  • N. Correia

Resumen

Las estructuras compuestas auto desplegables son atractivas para aplicaciones espaciales por proporcionar soluciones sencillas, ligeras, de bajo costo y que pueden reemplazar sistemas mecánicos. Estas estructuras se pueden plegar y utilizar la energía de tensión almacenada para su auto despliegue. Todavía, estas estructuras son difíciles de diseñar, fabricar y optimizar.


Este artículo describe el proceso de diseño y optimización de una articulación elástica para un satélite de telecomunicaciones considerando especificaciones estructurales y de frecuencia, utilizando análisis de elementos finitos, fabricación y pruebas experimentales. Además, el documento detalla la secuencia de algoritmos de optimización utilizados para producir una solución capaz de cumplir con las especificaciones de diseño originales.


La evaluación estructural consiste en modelar numericamente la articulación durante el proceso de plegado, mediante una formulación explícita. Este modelo se correlaciona bien con los datos experimentales y se usó para evaluar el daño instalado en la articulación utilizando vários criterios de daño.


El análisis de frecuencia considera la modelación numérica de la articulación y una antena de satélite de telecomunicaciones. Este modelo se utilizó para estimar la frecuencia natural del sistema.


Los resultados muestran que una metodología de diseño que utiliza un algoritmo genético (AG) para una búsqueda global, seguida de un método de optimización de enjambre de partículas (OEP) para una búsqueda local, proporciona un buen abordaje para el problema de optimización. También se muestra que la eficiencia de estos algoritmos se puede maximizar adaptando su arquitectura y parámetros internos.

Publicado
2020-01-15
Como citar
FERNANDES, Pedro Nuno et al. Diseño y optimización de una estructura compuesta auto desplegable. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 4, n. 1, p. 80-89, jan. 2020. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/403>. Fecha de acceso: 26 feb. 2020