Mit dem Start von bemannten Orbitalstationen in eine Erdumlaufbahn entwickelte sich eine wissenschaftliche Disziplin in Verbindung mit der Schaffung und dem Betrieb von großen kosmischen Konstruktionen mit einer Reihe von Besonderheiten: lange Betriebsdauer, erhöhter Energiebedarf, sich mehrfach wiederholende Bauelemente, Modulprinzip der Montage und Zerlegung. In den letzten Jahren erweiterte sich der Einsatz von großen kosmischen Konstruktionen beträchtlich und umfaßt heute Systeme der kosmischen Kommunikation, Mittel zur Sondierung der Erdoberfläche, Orbitalplattformen, Sonnenkraftwerke. Die Methoden der mathematischen Modellierung des Temperaturzustandes großer kosmischer Konstruktionen gestatten die Umgehung der Nachteile experimenteller Methoden, in der Regel jedoch mit beträchtlichem Rechenaufwand. Die vorliegende Arbeit betrachtet eine Methodik der mathematischen Modellierung des Temperaturzustandes, die der Forderung nach Komplexität der Untersuchung entspricht und folgende Besonderheiten besitzt: 1. Hinreichend vollständige Berücksichtigung der Gesamtheit der Faktoren, die eine Änderung des Temperaturzustandes großer kosmischer Konstruktionen hervorrufen. 2. Universalität des Aufbaus der mathematischen Modelle dieser Konstruktionen, basierend auf der Verwendung von Typenelementen. 3. Möglichkeit des Wettmachens der Nachteile von Daten über die physikalischen Werkstoffeigenschaften der Konstruktion mit Hilfe theoretischer Methoden. 4. Maßvoller Bedarf an Rechenaufwand. Die Methodik umfaßt fünf Hauptetappen: Bestimmung der Bedingungen der Wärmebelastung für vorgegebene Elemente des Orbits; Strukturanalyse der Konstruktion, Bildung und FEM-Approximation ihres geometrischen Modelles; Aufbau des physikalischen und mathematischen Modelles des Wärmeüberganges; Versorgung des mathematischen Modelles mit Daten zu den thermophysikalischen und optischen Eigenschaften der Werkstoffe; Untersuchung des Temperaturzustandes der Konstruktion. Mitgeteilt werden die Ergebnisse der Modellierung des Temperaturzustandes einer Fachwerkkonstruktion, eines Parabolreflektors und des Konzentrators einer Sonnenenergieanlage.
Modellierung des Temperaturzustandes von großen kosmischen Konstruktionen
Titel russisch
Inzenerno-Fiziceskij Zhurnal ; 74 , 6 ; 17-26
2001
10 Seiten, 13 Bilder, 4 Tabellen, 39 Quellen
Article (Journal)
Russian