Resumen

El sistema integrado de protección térmica (ITPS) es un sistema complicado que aborda consideraciones tanto mecánicas como térmicas. Un panel sándwich con núcleo plegado en forma de M y relleno de material aislante de baja densidad proporciona una masa inherentemente baja para un posible panel ITPS. Aquí identificamos los parámetros geométricos más influyentes y establecemos un procedimiento de optimización viable y computacionalmente eficiente. Las variables consideradas para la optimización son las dimensiones geométricas del ITPS, mientras que la temperatura y la deflexión se toman como restricciones. Se estableció un modelo térmico unidimensional (1D) basado en una forma modificada de la regla de las mezclas, mientras que se adoptó un modelo tridimensional (3D) para los análisis estáticos lineales. Se generaron modelos paramétricos para facilitar un estudio de diseño de experimentos (DOE), y se obtuvieron modelos aproximados utilizando funciones de base radial para llevar a cabo el proceso de optimización. En primer lugar, se realizaron estudios de sensibilidad para investigar el efecto de los parámetros geométricos en las respuestas del ITPS. A continuación, se realizaron optimizaciones para las restricciones térmicas y termomecánicas. Los resultados muestran que el modelo térmico 1D simplificado es capaz de predecir la temperatura a través del espesor del ITPS de forma satisfactoria. La estrategia de optimización combinada mejora evidentemente la eficiencia computacional del proceso de diseño, demostrando que puede utilizarse para el diseño inicial de los ITPS de núcleo plegado.

• Materias:Minería de datos Aerodinámica Motores (Mecánica) Cinemática Vehículo espacial
• Subjects:Data mining Aerodynamics Engines Kinematics Space vehicles
• Palabras claves:modelo térmico, análisis estático lineal, material aislante de densidad, parámetros geométricos influyentes, itps de núcleo plegado, reglas de mezcla, panel sándwich de núcleo, función de base radial, sistema de protección térmica, procedimientos de optimización eficientes
• Keywords:thermal model, linear static analysis, density insulation material, influential geometric parameters, folded core itps, rules of mixture, core sandwich panel, radial basis function, thermal protection system, efficient optimization procedures