کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5472939 1520066 2017 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Equilibrium configuration of a bounded inextensible membrane subject to solar radiation pressure
ترجمه فارسی عنوان
پیکربندی تعادل یک غشاء محدود غیر قابل تنظیم که تحت فشار تابش خورشید قرار دارد
کلمات کلیدی
بادبان های خورشیدی، غشاء غیر قابل انفجار، سطوح قابل توسعه، انتگرالهای بیضوی، مربع عددی، مشکل ارزش مرزی
ترجمه چکیده
شکل تعادل یک غشاء غیر قابل انعطاف نازک که به فشار تابش خورشیدی تحت محدودیت های مرزی داده شده مورد مطالعه قرار گرفته است. غشا به عنوان غیرقابل پذیرش برای تغییر شکل الاستیک و مقاومت ناچیز خمشی در نظر گرفته می شود و از این رو شکل پایدار آن با یک سطح قابل توسعه (یعنی یک سطح انحنای گاووس صفر) توصیف می شود که حاصل تعادل بین فشار تابش و غشا نیروهای تنش شناخت کمی از مکانیک چنین غشائی ها برای توصیف پویایی فضاپیمای خورشیدی که استفاده از جابجایی نوک بال یاتیک به عنوان حالت کنترل نگرش است ضروری است. تجزیه و تحلیل در این مقاله پایه ای تئوری برای شکل بال بالقوه را توسعه می دهد. در فرضیات معقول ساده، نتیجه کلیدی این است که فشار تابش خورشیدی و جابجایی جابجایی بالهای سمت راست یک بالایی بادگیر خورشیدی را با شکل یک سیلندر عمومی (یعنی یک سطح قابل کنترل رانده شده، که مقررات آن همه موازی است، به جای یک کلی قابل تنظیم با جهت حاکم متغیر). هندسه منحنی پایه برای بادبان خورشیدی همچنین به عنوان راه حل برای یک مسئله ارزش مرزی تعیین می شود. نتایج ارائه شده در اینجا اجازه می دهد تا شکل غشاء برآمدگی به هر دقت مورد نظر برای هر جابجایی اشاره شده محاسبه شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
پیکربندی تعادل یک غشاء محدود غیر قابل تنظیم که تحت فشار تابش خورشید قرار دارد
چکیده انگلیسی
The equilibrium shape of a thin inextensible membrane subject to solar radiation pressure under given boundary constraints is studied. The membrane is assumed to be insusceptible to elastic deformation and to have negligible bending resistance, and its steady-state shape is therefore described by a developable surface (i.e., a surface of zero Gaussian curvature), resulting from an equilibrium between radiation pressure and membrane tension forces. A quantitative understanding of the mechanics of such membranes is essential in characterizing the dynamics of solar sail spacecraft that use sail wing tip displacement as an attitude control mode. The analysis in this paper develops a theoretical foundation for the billowed wing shape. Under reasonable simplifying assumptions, the key result is that solar radiation pressure and a given wing tip displacement yield a billowed solar sail wing with the shape of a generalized cylinder (i.e., a developable ruled surface, whose rulings are all parallel, rather than a general developable with variable ruling directions). The base curve geometry for the solar sail is also determined as the solution to a boundary value problem. The results presented herein allow the shape of the billowed membrane to be computed to any desired precision, for any given tip displacement.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 68, September 2017, Pages 552-560
نویسندگان
, , ,