Mechanical Verification methods for satellites considering flight transients

Abstract

Los satélites se diseñan y ensayan a través de procesos de verificación basados en especificaciones que describen las cargas que deben soportar. El ensayo seno es una de las herramientas utilizadas en este proceso. Consiste en aplicar señales sinusoidales barridas en frecuencia en la base de la estructura a través de agitadores electrodinámicos para simular las cargas de baja frecuencia presentes durante un lanzamiento. Este ensayo, sin embargo, tiene varias desventajas. El objetivo de este trabajo es comprender más profundamente las limitaciones del ensayo seno y estudiar dos métodos alternativos de generación de señales, el Barrido Sinusoidal Rápido y el método de Ondículas. Para ello se realizarán simulaciones en un modelo de elementos finitos de un satélite simplificado y se compararán los resultados obtenidos para cada uno de los métodos.

Satellites are designed and tested through verification processes based on specifications that describe the different loads they must withstand. Sine-testing is one of the stages in this whole process. It consists on applying swept-sine excitation signals at the base of the structure in electrodynamic shakers to verify that the satellite will survive to the low frequency transients present during launch. Such a test however, has several disadvantages. The aim of this work is to understand more deeply the limitations of the sine-test and to study two alternative signal-generation methods, the Fast Sine Sweep and the Wavelet method. This will be done by carrying out simulations on a Finite Element Model of a simplified satellite and comparing the results obtained for each of the methods.