کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5472446 1519917 2017 44 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Multiphysics elastodynamic finite element analysis of space debris deorbit stability and efficiency by electrodynamic tethers
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل عناصر محدود الاستودینامیک چند فازی تجزیه و تحلیل پایداری و بازدهی بقایای فضایی با استفاده از الگوریتم های الکترودینامیک
ترجمه چکیده
این مقاله یک روش عنصر محدودی چند فازی جدید برای تحلیل الاستودینامیکی دودمان فضایی فضایی توسط یک الگوی الکترووداینامیک انعطاف پذیر ایجاد کرد. نظریه محدود محدودیت حرکت و دینامیک الکترومغناطیسی انعطاف پذیر انعطاف پذیر با روش عنصر محدود، جایی که میدان الکتریکی حرارتی در طول تسمه متفاوت است و همراه با انحراف و حرکت تسمه است. بر این اساس، جریان های الکتریکی و پروفیل های تعادلی بالقوه تسمه همراه با دینامیک تگرگ با روش عدسی محدود با موقعیت نود حل می شوند. روش جدید المان محدود چند فیزیک پیشنهاد شده برای تجزیه و تحلیل دینامیک دودکش از تخلیه فضایی با استفاده از الگوریتم های الکترودینامیک با استراتژی کنترل انرژی دو مرحله ای برای اطمینان از فرایند کارآمد و پایدار است. شبیه سازی عددی برای بررسی اثر متقابل بین میدان الکتریکی حرارتی و دینامیک اتصال است. نتایج نشان می دهد که اثر کوپلینگ تأثیر قابل ملاحظه ای بر ثبات تسمه و عملکرد خرابی دارد. هنگامی که لریبراسیون و انحراف از تسمه قابل توجه است نمی توان نادیده گرفت.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
چکیده انگلیسی
This paper developed a new multiphysics finite element method for the elastodynamic analysis of space debris deorbit by a bare flexible electrodynamic tether. Orbital motion limited theory and dynamics of flexible electrodynamic tethers are discretized by the finite element method, where the motional electric field is variant along the tether and coupled with tether deflection and motion. Accordingly, the electrical current and potential bias profiles of tether are solved together with the tether dynamics by the nodal position finite element method. The newly proposed multiphysics finite element method is applied to analyze the deorbit dynamics of space debris by electrodynamic tethers with a two-stage energy control strategy to ensure an efficient and stable deorbit process. Numerical simulations are conducted to study the coupled effect between the motional electric field and the tether dynamics. The results reveal that the coupling effect has a significant influence on the tether stability and the deorbit performance. It cannot be ignored when the libration and deflection of the tether are significant.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Astronautica - Volume 137, August 2017, Pages 320-333
نویسندگان
, , , ,