Nghiên cứu và phát triển phần mềm tích hợp để tính toán và mô phỏng dao động, độ bền, ổn định và nhiệt của kết cấu trong thiết kế và chế tạo vệ tinh nhỏ trên quỹ đạo thấp. Mã số đề tài: VT/CB-02/12-15

Chủ nhiệm đề tài ThS. Nguyễn Như Hiếu
Đơn vị thực hiện Viện Cơ học
Thời gian thực hiện 2013 - 2016
Thuộc chương trình Chương trình KHCN độc lập cấp Nhà nước về Công nghệ Vũ trụ
Cán bộ tham gia
Tổng kinh phí 1.300.000.000
Xếp loại đề tài Khá
Mục tiêu đề tài

- Đề tài nhằm nghiên cứu, phát hiện tính chất dao động, tính chất ổn định, đánh giá độ bền của kết cấu vệ tinh dưới tác động của các yếu tố nhiệt và kích động ngoài. Các tính chất này sẽ giúp tìm ra các biện pháp giảm dao động, giảm thiểu các yếu tố có hại tác động lên vệ tinh, tăng cường tính ổn định và độ bền.
- Phát triển phần mềm tích hợp (dựa trên các công nghệ mô phỏng kỹ thuật tiên tiến kết hợp với các lý thuyết tính toán hiện đại) nhằm giải quyết các bài toán chuyên dụng đặt ra trong quá trình tính toán thiết kế kết cấu vệ tinh đã nêu ở trên, giúp tự động hóa quá trình thiết kế hình dạng mẫu, mô phỏng đặc tính kết cấu bền và nhiệt, tối ưu hóa kết cấu và hoàn thiện mẫu kết cấu tối ưu.

Kết quả đạt được

Đã xây dựng phần mềm tích hợp tính toán và mô phỏng dao động, độ bền, ổn định và nhiệt của kết cấu trong thiết kế và chế tạo vệ tinh nhỏ trên quỹ đạo thấp, bao gồm các mục sau:
- Bản vẽ CAD/SolidWorks cho các kết cấu của vệ tinh lựa chọn
- Module nhập dữ liệu đầu vào
- Module tính nhiệt cho vệ tinh
- Module tính toán dao động, ổn định
- Module tính toán bền cho vệ tinh
- Kết quả tính nhiệt cho một vệ tinh lựa chọn
- Kết quả tính toán dao động, ổn định cho một vệ tinh lựa chọn
- Kết quả tính bền cho một vệ tinh lựa chọn
- Kết quả tính toán so sánh với các kết quả quốc tế đã biết tính cho một vệ tinh lựa chọn. 

nnhieu1

Những đóng góp mới

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về độ bền, dao động, và ổn định của kết cấu vệ tinh một cách có hệ thống
- Nghiên cứu tính chất nhiệt của kết cấu vệ tinh dựa trên những phương pháp giải tích và phương pháp số hiện đại; khảo sát các quy luật ứng xử nhiệt của kết cấu vệ tinh trên quỹ đạo thấp của Trái đất. Kết quả tính toán nhiệt có độ tin cậy và độ chính xác cao (từ việc so sánh giữa các cách tiếp cận tính toán khác nhau).
- Đã xây dựng được hai mô hình vệ tinh có kết cấu khá phức tạp, một mô hình vệ tinh theo mẫu của vệ tinh Ai Cập, một mô hình theo mẫu vệ tinh VNREDSat-1.
- Đã xây dựng được một phần mềm tích hợp để tính toán kết cấu vệ tinh dựa trên môi trường phần mềm ANSYS Workbench có kết hợp với các phần mềm khác như SolidWork, Matlab. Phần mềm gồm các mô đun tính toán kết cấu (độ bền, dao động, ổn định) và mô đun tính toán nhiệt.
- Đã tính toán cụ thể cho vệ tinh lựa chọn là vệ tinh VNREDSat-1 về độ bền, dao động, ổn định và nhiệt. Kết quả thu được cho thấy phù hợp về mặt định tính và định lượng.

Sản phẩm

- Các bài báo đã công bố: Đề tài đã công bố 05 bài báo tại các Tạp chí Quốc tế, Hội nghị Quốc tế và Quốc gia.
+ Nguyen Dong Anh, Nguyen Nhu Hieu, Pham Ngoc Chung, Nguyen Tay Anh, Thermal radiation analysis for small satellites with single-node model using techniques of equivalent linearization. Applied Thermal Engineering, 94, 607-614, (2016) (Tạp chí ISI)
+ Nguyen Dong Anh, Nguyen Nhu Hieu, Pham Ngoc Chung, Analysis of thermal responses for satellite with two-node model using the equivalent linearization technique, International Conference on Space, Aeronautical, and Navigational Electronics, 113, pp. 109-114 (2013)
+ Nguyễn Như Hiếu, Nguyễn Đông Anh, Phạm Ngọc Chung, Phương pháp giải tích trong bài toán mô hình nhiệt hai nút của vệ tinh nhỏ trên quỹ đạo thấp. Công nghệ Vũ trụ và Ứng dụng, NXB Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, tr. 468¬-479 (2015)
+ Nguyễn Như Hiếu, Lã Đức Việt, Mai Phú Sơn, Phan Thị Trà My, Dao động uốn của kết cấu cánh vệ tinh trong môi trường bức xạ vũ trụ. Hội nghị cơ học Vật rắn biến dạng toàn quốc, Đà Nẵng (2015), tr. 559-566.
+ Phạm Ngọc Chung, Nguyễn Đông Anh, Nguyễn Như Hiếu, Phan Thị Trà My, Nghiên cứu ứng xử nhiệt của vệ tinh nhỏ trên quỹ đạo thấp dựa trên mô hình một nút. Hội nghị Cơ học kỹ thuật toàn quốc, Đà Nẵng, (2015).
- Báo cáo tổng hợp: 01 Báo cáo tổng hợp và 01 Báo cáo Tóm tắt Kết quả của đề tài
- 01 Đĩa CD sản phẩm Phần mềm của Đề tài

Địa chỉ ứng dụng

Kiến nghị của chủ nhiệm đề tài:
Đề nghị Chương trình KHCN độc lập cấp Nhà nước về Công nghệ Vũ trụ tiếp tục đầu tư nghiên cứu về "Phân hệ kết cấu và Phân hệ nhiệt" của vệ tinh nhằm hoàn thiện các giải pháp thiết kế, tính toán và tối ưu hóa trong Công nghệ chế tạo vệ tinh tại Việt Nam.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".