Simulation des réponses vibroacoustiques de substrat de panneaux solaires destinés à l'espace

Résumé

Les analyses vibroacoustiques d’équipement satellitaire sont primordiales à la réussite d’une mission. Ces analyses sont souvent simplifiées et même ignorées lorsque l’équipement est surdimensionné et que celui-ci subit le processus de qualification par essais expérimentaux. Le problème avec cette approche est qu’il est difficile d’optimiser les structures par manque d’informations lors de la conception. De plus, il est très dispendieux d’effectuer une optimization par itération grâce a des tests vibroacoustiques. L’objectif de cette étude est d’établir une method d’analyse numérique concrète afin de simuler l’effet du son sur un substrat de panneau solaire de satellite. Le mémoire a été divisé en deux sections principales. La première section présente les essais expérimentaux servant à valider les modèles de calculs tandis que la deuxième partie enchaîne avec les analyses numériques effectuées à l’aide d’outils logiciels et de modèles mathématiques. Dans chaque section, l’assemblage du substrat de panneau solaire est divisé en deux parties : le panneau lui-même ainsi que le système de fixation de celui-ci. C’est en vérifiant individuellement ces sous-ensembles que la validation du modèle est effectuée, et ce dans le but d’obtenir une analyse représentative. La partie expérimentale porte principalement sur l’extraction des propriétés modales de l’assemblage du panneau et du système de fixation. Au niveau du système de fixation, c’est la rigidité de celui-ci qui est à l’étude. Grâce à une corrélation itérative, un modèle simplifié de type ressort et amortisseur est obtenu. Cette étape a permis de bien identifier les proprieties des conditions aux frontières afin d’éliminer certaines sources d’erreurs. Au niveau du panneau, la méthode de régression linéaire multiple a été utilisée afin de caractériser ses proprieties modales. Pour ce qui est de la partie numérique, deux méthodes d’analyses ont été utilisées. La méthode par éléments finis ainsi que la méthode par éléments de frontière. L’outil NX de Siemens ainsi que VA-One de ESI ont été utilisés pour ces fins. Pour valider les modèles numériques, une corrélation des propriétés modales des essais et des modèles numériques a été effectuée. Les résultats montrent que les modèles développés sont valides puisqu’ils représentantes relativement bien l’assemblage du substrat de panneau solaire tel que fabriqué et testé.

Date	20 nov. 2018
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Simon Joncas (Directeur(-trice)) & Annie Ross (Codirecteur(-trice))