太空熱環境之結構分析

STRUCTURAL ANALYSIS IN THE SPACE THERMAL ENVIRONMENT

張國揚(Kuo-Yang Chang)

指導教授 ： 何旭川

元智大學/工程學院/機械工程學系/碩士(1995年)

摘要

太空熱環境會影響衛星(或太空船)系統的生存能力 , 可靠度 , 性能及建
造成本 , 幾乎半數以上衛星在軌道中發 生問題均是由環境變異所造成 ,
熱環境更是隨著衛星方位(姿態) , 高度 , 推進力 , 熱擴散及相對太陽
位置而有差異 , 因此位星結構設計必須能承受從建造以至於任務終止之
間環境的變化 .本文旨在建立一套衛星本體於軌道中運行之熱環境影響模
式 , 以熱彈力學理論 , 應用有限元素方法求出衛星在軌道中結構表面溫
度分佈及其應力 , 以期進一步預估結構受此能量傳遞之影響 .

關鍵字

熱環境 ； 衛星 ； 有限元素

並列摘要

The space environment affects the survivability , reliability ,
performance and cost of a space structure . Most of the
satellite problems that occur in the orbit are due to the
effects of the space environment . The thermal environment
varies significantly in terms of position , altitude , thermal
dissipation and operating modes . Thus the thermal environment
effect of the satellite structure should be considered from the
beginning of build up to the end of mission .Present
investigation study the thermal effect on the structures , based
on the thermal-elasticity theory . The finite element method is
employed to calculate the temperature distribution , and the
thermal stresses due to the non-uniform temperature distribution
in the structure .

並列關鍵字

thermal environment ； satellite ； finite element