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Proyecto

Short Electrodynamc Tether WP-200

Sector
Dinámica de estructuras complejas
Cliente
European Space Agency (ESA)

Desarrollo de software de simulación de la dinámica de estructuras “tether” aeroespaciales basado en Dinámica de Sistema Multicuerpo:

  • Modelado de vigas muy esbeltas y deformables en Coordenadas Naturales.
  • Grandes desplazamientos y rotaciones por deformación, modelos elásticos geométricamente no-lineales.
  • Modelos de amortiguamiento hysterético realistas.
  • Desarrollo de modelos basados en Dinámica de Rotores tipo Jeffcott para testar modelos dinámicos complejos.

Estudio de estabilidad dinámica estructural y determinación de velocidades críticas de estructuras tipo “tether” electrodinámico giro-estabilizadas:

  • Modelado de vigas Kirchhoff-Love geométricamente no-lineales mediante el Formalismo de Cosserat.
  • Estudio de estabilidad de órbitas periódicas mediante técnicas de continuación de sistemas dinámicos en formulaciones de Cosserat. Hasta el momento, primer estudio dinámico de estas características en la literatura científica.

Comparación y comprobación de modelos en simulación y estabilidad dinámica mediante 3 formulaciones diferentes: basado en Rotor de Jeffcott, basado en Dinámica de Sistemas Multicuerpo y Formalismo de Cosserat.

Tecnologías:

  • Dinámica de sistemas multicuerpo
  • Dinámica de Rotores desequilibrados, amortiguamiento hysterético
  • Formulaciones de Cosserat
  • Vigas de Kirchhoff-Love
  • Programación C, MATLAB
  • Continuación numérica, estabilidad


Beneficios aportados

Mediante las herramientas desarrolladas específicamente para este proyecto fue posible determinar completamente el comportamiento dinámico de estructuras tether electrodinámicas giro-estabilizadas. Los resultados obtenidos demostraron la inestabilidad estructural del sistema propuesto inicialmente por la compañía y sus asesores técnicos (Universidad Politécnica de Madrid). En este caso, el valor de los resultados de simulación es muy alto ya que la construcción de prototipos es complicada y costosa; el sistema real debe operar en condiciones propias del espacio (ingravidez, fuerzas de Lorentz debidas al campo Geomagnético, etc.).