Details zur Studienarbeit

Titel der Studienarbeit:

Belastungsanalyse der ERWIN Struktur zur Vorbereitung von Belastungstests eines CubeSats

BetreuerIn:

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Voraussetzungen:

Interesse an Raumfahrt, Selbständiges Einarbeiten in neue Themen, Interesse an FEM-Analysen, erste Erfahrungen mit FEM-Analysen wünschenswert

Geeignet für die folgenden Studiengänge:

	TMK
	TML
	TMM
	TMP
	TMA
	TMT
	TLS

Themenbeschreibung:

Hintergrund und Ziel der Studienarbeit: Die Außenstruktur des ERWIN-CubeSats besteht aus vier Rails, an denen die Befestigungspunkte für die Integration der einzelnen Komponenten vorgesehen sind. Am oberen Ende dieser Rails ist der Mechanismus zur Entfaltung der Solarpaneele montiert. Während des Raketenstarts muss sichergestellt werden, dass die Funktionalität des Satelliten trotz der auftretenden mechanischen Belastungen uneingeschränkt erhalten bleibt. Darüber hinaus ist der Satellit im Orbit extremen Umweltbedingungen wie starken Temperaturschwankungen und Vakuum ausgesetzt, die ebenfalls die strukturelle Integrität beeinflussen können. Aus diesem Grund sind strukturmechanische Tests,insbesondere Vibrations- und Thermalanalysen, unerlässlich. 

Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der mechanischen und thermischen Belastungen, denen der Satellit während des Starts und im Weltraum ausgesetzt ist. Hierzu sollen zunächst die relevanten Belastungsszenarien analysiert und dokumentiert werden. Auf Basis dieser Daten ist eine Finite-Elemente-Analyse (FEM) durchzuführen. Dafür muss das bestehende CAD-Modell in eine geeignete FEM-Software überführt und mit den ermittelten Lastfällen simuliert werden. Ziel der Analyse ist die Bewertung der strukturellen Belastbarkeit des Satelliten unter realistischen Einsatzbedingungen. 

Aufgaben:
- Einarbeitung in den Entwicklungsstand
- Analyse der Belastungen während des Startes und im Weltraum
- Überführen des CAD-Modells in ein FEM-Software und Anwendung der Lasten
- Durchführung der Analyse
- Dokumentation

Optionale Aufgaben:
- Vorbereitung der nötigen Belastungstests