Voorbeeld uitvouwen solarpanel in de ruimte
De energievoorziening van satelieten wordt verzorgd door enorme zonnepanelen. Tijdens lancering van de sateliet moeten de panelen compact opgevouwen zijn, waarna deze in de ruimte worden uitgevouwen. Tijdens de uitvouwprocedure in de ruimte is er geen zwaartekracht (0 g). Omdat aan de voorwaarde van 0 g op aarde moeilijk is te voldoen, is gekozen om de uitvouwprocedure in een virtuele omgeving (op de computer) te testen. Onderstaande figuur toont artist impression van een sateliet met uitgevouwen zonnepanelen
Satelliet met uitgevouwen zonnepanelen
Beschrijving onderdelen
De verschillende onderdelen van het uitvouwmechanisme zijn afgebeeld in de onderstaande figuren. De eerste figuur laat het gehele zonnepaneel (14 panelen) zien en het tweede laat één paneel en zijn onderdelen zien.
Gehele paneel in uitgevouwen positie
Onderdelen van één paneel
Model opbouw
De multi-body representatie van één paneel is afgebeeld in de volgende figuur:Een standaard multi body model is opgebouwd uit starre oneindig stijve onderdelen. Door gebruik te maken van speciale flexibele onderdelen ("gefabriceerd" door een eindige elementen programma, zie eerste figuur) kan het zonnepanel toch vervormen. Deze vervorming is noodzakelijk om de lage stijfheid van de afzonderlijke panelen mee te nemen in de simulatie van de uitvouwprocedure.
Onderdeel multi body model
De mogelijke vervormingen van het flexibele 1/4 paneel.De vervormingsmodes van de 1/4 panelen zorgen er voor dat het model van het totale paneel kan gaan trillen in de volgende modes. Deze trillingen en hun frequenties komen goed overeen met gemeten waarden.
Vervormingsmodes totale paneel
Resultaten
Het dynamisch gedrag van het gehele zonnepanel is sterk afhankelijk van de hoek waaronder het zonnepaneel wordt uitgevouwen. De onderstaande filmpjes laten het uitvouwgedrag bij ietst verschillende uitvouwhoeken zien.
Uitvouwrichting 90 graden ten opzichte van basis
Uitvouwrichting 80 graden ten opzichte van basis