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Engenharia espacial Fatores estruturais de segurança para hardware de voo espacial ESA-ESTEC Noordwijk, Holanda Secretaria do ECSS Divisão de Requisitos e Padrões Corrigenda ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 1 1 de agosto de 2019 Machine Translated by Google ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 2 1 de agosto de 2019 Direito autoral: Prefácio Esta Norma é uma das séries de Normas ECSS destinadas a serem aplicadas em conjunto para a gestão, engenharia, garantia de produto e sustentabilidade em projetos e aplicações espaciais. Isenção de responsabilidade ESTEC, Caixa Postal 299, 2200 AG Noordwijk Esta Norma foi preparada pelo Grupo de Trabalho ECSS-E-ST-32-10C Rev.2, revisada pela Secretaria Executiva ECSS e aprovada pela Autoridade Técnica ECSS. Publicado por: ESA Requirements and Standards Division Os requisitos nesta Norma são definidos em termos do que deve ser realizado, e não em termos de como organizar e executar o trabalho necessário. Isso permite que as estruturas e métodos organizacionais existentes sejam aplicados onde forem eficazes e que as estruturas e métodos evoluam conforme necessário sem reescrever os padrões. 2019 © pela Agência Espacial Europeia para os membros do ECSS A ECSS não fornece qualquer garantia, seja expressa, implícita ou estatutária, incluindo, mas não se limitando a, qualquer garantia de comercialização ou adequação a um propósito específico ou qualquer garantia de que o conteúdo do item esteja livre de erros. Em nenhum caso a ECSS incorrerá em qualquer responsabilidade por quaisquer danos, incluindo, mas não limitado a, danos diretos, indiretos, especiais ou conseqüentes decorrentes, resultantes ou de alguma forma relacionados ao uso desta Norma, sejam ou não com base em garantia, acordo comercial, ato ilícito ou de outra forma; se a lesão foi ou não sofrida por pessoas ou bens ou de outra forma; e se a perda foi ou não sustentada ou decorrente dos resultados do item ou de quaisquer serviços que possam ser fornecidos pela ECSS. Os Países Baixos O ECSS é um esforço cooperativo da Agência Espacial Europeia, agências espaciais nacionais e associações industriais europeias com o objetivo de desenvolver e manter padrões comuns. Machine Translated by Google 3 Corrigenda ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 1 1 de agosto de 2019 ECSS-E-ST-32-10C • Mudança de “cargas térmicas induzidas” para “cargas termicamente induzidas” • Bibliografia atualizada • Notas Intercaladas movidas para o fim do requisito: 4.1.2a; As mudanças são baseadas em Solicitações de Mudança aprovadas pela TA. ECSS-E-ST-32-10A 15 de maio de 2019 • Atualização do Prefácio ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Tabela 4-3; Tabela 4-4. • Tabela 4-4: Valor FOSU nas juntas e inserções de linha para S/C classificado pelo homem Nunca emitido Corrigenda 1 Revisão da primeira edição 1 Requisitos modificados: 31 de julho de 2008 Requisitos adicionados: ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 ECSS-E-ST-32-10B As alterações em relação ao ECSS-E-ST-32-01C Rev.1 (6 de março de 2009) são identificadas com rastreamento de revisão. Correções editoriais: • Nomenclatura adicionada corrigido para indicar apenas uma vez o valor “1,4” • Adição de números PUID aos requisitos adicionados • Adição de marcadores OUID a objetos adicionados Primeira edição Revisão da primeira edição 2 1 de agosto de 2019 • 4.1.2a NOTA movida para o final (editorial); 4.3.2.1b, ced (editorial); 6 de março de 2009 Nunca emitido ECSS-E-ST-32-10C Rev.1 • 4.3.2.1e; 4.3.2.2b. Revisão da primeira edição 2, Corrigenda 1 As alterações em relação à ECSS-E-ST-32-01C Rev.2 (15 de maio de 2019) são. Alterar registro Machine Translated by Google 4.3.2 Fatores de segurança ............................................. .......................................... 20 4.1.3 Geral ............................................. .................................................. .....12 Visão geral................................................. .................................................. 12 4.1.2 Aplicabilidade.............................................. .................................................. 12 4.3.1 Fatores de teste ............................................. .................................................. 19 3.2 Termos específicos da presente norma ............................................. ....................... 9 4.2 Relação de cargas e fatores ............................................. ................................... 15 4.1.4 Fator de projeto para cargas ........................................ ..............................13 4.1.5 Fatores adicionais para o projeto ....... .................................................. ............. 14 3.1 Termos e definições .............................................. ......................................... 9 Em geral................................................. .................................................. ..15 Corrigenda ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 1 1 de agosto de 2019 3.4 Nomenclatura ........................................................ .................................................. ....... 10 3.3 Termos abreviados ............................................. .................................................. ..10 4.2.1 4.3 Valores dos fatores ................................................. .................................................. .........19 4.1.1 4 4.2.2 Requisitos específicos para veículos lançadores ........................................ ....... 18 1 Escopo................................................ .................................................. ....................... 6 Figuras Figura 4-1: Lógica para aplicação de Fatores de Segurança................................... ..............................17 Figura 4-2: Árvore de análise................ .................................................. ..............................18 Registro de alterações................................................. .................................................. ...............3 Bibliografia................................................. .................................................. ..........27 4 Requisitos................................................ .................................................. ......12 4.1 Aplicabilidade dos fatores estruturais de segurança ........................................ .......................... 12 3 Termos, definições e termos abreviados ........................................ .................. 9 Anexo A (informativo) Fator de teste de qualificação para veículos lançadores ...................25 2 Referências normativas ............................................. ............................................. 8 Índice Machine Translated by Google Tabela 4-1: Relação entre fatores (estruturais) de segurança, fatores de projeto e fatores adicionais ........................................................ .............................................. 17 Tabela 4-4: Fatores de segurança para juntas, insertos e conexões.................................... .........22 Tabela 4-5: Fatores de segurança para flambagem .............................. ..................................................23 partes................................................ .................................................. ...............21Corrigenda ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 1 1 de agosto de 2019 5 Tabela 4-3: Fatores de segurança para estruturas metálicas, FRP, sanduíche, vidro e cerâmica Tabela 4-6: Fatores de segurança para hardware pressurizado ............................................. ................... 24 Tabela 4-2: Valores do fator de teste ............................................. .................................................. ....19 Tabelas Machine Translated by Google 1 de agosto de 2019 ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 6 • Fator e fatores adicionais a serem usados para o dimensionamento e verificação do projeto de hardware de voo espacial, incluindo qualificação e aceitação • • A escolha de um fator de segurança para um programa está diretamente ligada à lógica retida para projeto, dimensionamento e teste dentro do programa. O objetivo desta Norma é definir os Fatores de Segurança (FOS), Projeto Portanto, como a lógica de desenvolvimento e os objetivos de confiabilidade associados são diferentes para: • Fatores de segurança para veículos de lançamento reutilizáveis e espaçonaves comerciais tripuladas não são abordados neste documento. Esta norma não é autônoma e é usada em conjunto com os documentos ECSS-E ST-32, ECSS-E- ST-32-02 e ECSS-E-ST-33-01. satélite científico ou comercial não tripulado, • testes. que sejam utilizadas metodologias reconhecidas para a determinação das cargas limite, incluindo a sua dispersão, que são aplicadas ao hardware e para as análises de tensões; naves espaciais tripuladas e • Para hardware pressurizado, os fatores de segurança para todas as cargas, exceto cargas de pressão interna, são definidos nesta norma. Em relação à pressão interna, os fatores As seguintes suposições são feitas no documento: veículos de lançamento descartáveis, valores específicos são apresentados para cada um deles. Os fatores de segurança são definidos para cobrir a probabilidade do nível de carga escolhido, a incerteza assumida nas propriedades mecânicas e na fabricação, mas não a falta de esforço de engenharia. Para todos estes produtos espaciais, os fatores de segurança são definidos a seguir no documento qualquer que seja a lógica de qualificação adotada: proto-voo ou modelo de protótipo. que o projeto do sistema estrutural e mecânico é passível de análises de engenharia por métodos atuais de última geração e está em conformidade com as práticas padrão da indústria aeroespacial. qualquer outro veículo espacial não tripulado (por exemplo, veículo de transferência, sonda planetária) 1 Alcance Machine Translated by Google Para mecanismos, fatores específicos de segurança associados ao escoamento e final de materiais metálicos, fatores de segurança de ruptura do cabo, batentes/ressaltos do eixo/fatores de escoamento de segurança e limites para tensão de contato hertziana de pico são especificados em ECSS-E-ST-33- 01. de segurança para hardware pressurizado pode ser encontrado em ECSS-E-ST-32-02. Para combinação de cargas, consulte ECSS-E-ST-32-02. Os fatores de segurança especificados a seguir são aplicados usando uma abordagem determinística, ou seja, como geralmente aplicado na indústria espacial para atingir os objetivos de confiabilidade padrão das estruturas. A segurança estrutural baseada em uma análise probabilística pode ser uma abordagem alternativa, mas deve ser demonstrado que este processo atinge o objetivo de confiabilidade especificado para a estrutura. O procedimento é aprovado pelo cliente. Este padrão pode ser adaptado para as características e restrições específicas de um projeto espacial em conformidade com ECSS-S-ST-00. Abordagem alternativa ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 1 de agosto de 2019 7 Machine Translated by Google 2 referências normativas Engenharia espacial - Requisitos gerais estruturais Engenharia espacial - Verificação ECSS-E-ST-10-03 Sistema ECSS – Glossário de termos ECSS-E-ST-10-02 ECSS-E-ST-32-02 ECSS-S-ST-00-01 Engenharia espacial - Projeto estrutural e verificação de hardware pressurizado ECSS-E-ST-32 Engenharia Espacial - Testes Os documentos normativos a seguir contêm disposições que, por meio de referência neste texto, constituem disposições desta Norma ECSS. Para referências datadas, alterações subsequentes ou revisões de qualquer uma dessas publicações não se aplicam. No entanto, as partes de acordos baseados nesta Norma ECSS são encorajadas a investigar a possibilidade de aplicar as edições mais recentes dos documentos normativos indicados abaixo. Para referências não datadas, aplica-se a última edição da publicação referida. 1 de agosto de 2019 ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 8 Machine Translated by Google 3.2 Termos específicos da presente norma 3.1 Termos e definições 3 Termos, definições e termos abreviados fator, específico para veículos lançadores, que inclui a política de margem definida pelo projeto fator que leva em conta a representatividade dos modelos matemáticos teste realizado em um hardware de voo FOSU ou FOSY fator que leva em consideração no início do projeto a maturidade do projeto e sua possível evolução e margens programáticas que cobrem as incertezas do projeto ou algum potencial de crescimento quando necessário fatores usados para definir respectivamente a aceitação e as cargas de teste de qualificação teste realizado em um artigo de teste estrutural tipo voo separado fator usado para levar em conta descontinuidades locais e aplicado em série com fator de multiplicação aplicado à carga limite de projeto para calcular a carga final de projeto Para os fins desta Norma, os termos e definições de ECSS-S-ST-00-01, ECSS-E- ST-10-02, ECSS-ST-E-10-03 e ECSS-E-ST-32 Aplique. 3.2.6 3.2.3 fator de segurança de projeto final (FOSU) teste de protótipo fator de política de margem (KMP) fator de projeto local (KLD) 9 fator de modelo (KM) teste de voo ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 fator de projeto (KP) fatores de teste (KA e KQ) 3.2.1 3.2.4 3.2.5 3.2.2 3.2.7 3.2.8 1 de agosto de 2019 Machine Translated by Google IGE carga de teste de aceitação fator de teste de aceitação plásticos reforçados com fibra A palavra “deve” é usada nesta Norma para expressar requisitos. Todos os requisitos são expressos com a palavra “deve”. FOSY S/C fator de segurança final do projeto FOS N / D carga de teste de qualificação As palavras “pode” e “não precisa” são usadas nesta Norma para expressar permissões positivas e negativas, respectivamente. Todas as permissões positivas são expressas com a palavra “pode”. Todas as permissões negativas são expressas com as palavras “não precisa”. DUL LCDA carga de rendimento de projeto limite de carga uma. AL KA carga limite de projeto fator de teste de qualificação A seguinte nomenclatura se aplica ao longo deste documento: b. A palavra “deveria” é usada nesta Norma para expressar recomendações. Para os fins desta norma, aplicam-se os termos abreviados de ECSS-S-ST-00-01 e os seguintes. PRFV QL fator de segurança do projeto de rendimento equipamento de apoio terrestrenave espacial c. fator de multiplicação aplicado à carga limite de projeto para calcular a carga de escoamento de projeto FOSU LL DYL fator de segurança não aplicável NOTA Espera-se que, durante a adaptação, as recomendações neste documento sejam convertidas em requisitos ou adaptadas. KQ DLL carga final do projeto análise dinâmica acoplada de veículo lançador Todas as recomendações são expressas com a palavra “deveria”. 3.3 Termos abreviados 3.4 Nomenclatura ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 3.2.9 fator de segurança do projeto de rendimento (FOSY) Abreviação 10 1 de agosto de 2019 Significado Machine Translated by Google d. A palavra “pode” é usada nesta Norma para expressar capacidades ou possibilidades e, portanto, se não for acompanhada de uma das palavras anteriores, implica em texto descritivo. NOTA No ECSS, “pode” e “pode” têm significados completamente diferentes: “pode” é normativo (permissão) e “pode” é descritivo. uma. Os tempos presente e passado são usados nesta Norma para expressar declarações de fato e, portanto, implicam texto descritivo. ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 11 1 de agosto de 2019 Machine Translated by Google 4.1 Aplicabilidade dos fatores estruturais de segurança ECSS-E-ST-32-10_0110003 2. Os valores do fator de projeto e dos fatores adicionais devem ser acordados com o uma. Elementos estruturais de satélites, incluindo cargas úteis, equipamentos e experimentos. cliente. Os elementos estruturais dos veículos lançadores descartáveis. 3. O objetivo dos fatores de segurança definidos nesta Norma é garantir um nível adequado de confiabilidade mecânica para o hardware de voos espaciais. NOTA Esses fatores não se aplicam ao dimensionamento e qualificação do GSE. ECSS-E-ST-32-10_0110001 uma. Estruturas de naves espaciais classificadas pelo homem, incluindo cargas úteis, equipamentos e experimentos. b. Os fatores nas cláusulas 4.1.4, 4.1.5 e 4.3 devem ser aplicados para as fases de projeto e teste, conforme definido na Figura 4-1. 1. Os fatores especificados nas cláusulas 4.1.4, 4.1.5 e 4.3 devem ser aplicados para: ECSS-E-ST-32-10_0110002 Requisitos 4 4.1.1 Visão geral 4.1.2 Aplicabilidade 4.1.3 Geral ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 12 1 de agosto de 2019 Machine Translated by Google 4.1.4.1 Geral 4.1.4.3 Fator de projeto 4.1.4.2 Fator de modelo 4.1.4 Fator de projeto para cargas Para determinação da Carga Limite de Projeto (DLL) deve ser utilizado o Fator de Projeto, este é definido como o produto dos fatores definidos a seguir. ECSS-E-ST-32-10_0110006 NOTA 2 Ao passar pelos loops de refinamento do projeto, KM pode ser progressivamente reduzido para 1,0 após demonstração de correlação satisfatória entre modelos matemáticos e medições de teste. ECSS-E-ST-32-10_0110004 NOTA 3 Para veículos lançadores, no nível do sistema, KM também é chamado de “margem do sistema”. uma. NOTA A justificação pode ser realizada com base na prática histórica relevante (por exemplo, valores típicos b. O valor KM deve ser justificado. NOTA A robustez do processo de dimensionamento é considerada através do Design Limit Loads (DLL). ECSS-E-ST-32-10_0110005 de 1,2 são usados para satélites no início de novos desenvolvimentos e 1,0 para cargas de pressão interna para hardware pressurizado), meios analíticos ou experimentais. uma. Um KP de “fator de projeto” específico deve ser aplicado para levar em conta a maturidade do programa (por exemplo, estabilidade do orçamento de massa, projeto bem identificado) e a confiança na especificação dada ao projeto (esse fator NOTA 1 O fator de modelo é aplicado em todos os níveis do sistema de árvore de análise (Figura 4-2) onde os modelos preditivos são usados. Abrange a falta de confiança nas informações fornecidas pelo modelo, por exemplo, hiperstaticidade (incerteza no caminho da carga devido à não precisão do modelo matemático), incerteza da rigidez da junção, comportamento dinâmico não correlacionado. uma. Um KM de "fator de modelo" deve ser aplicado para contabilizar incertezas em modelos matemáticos ao prever resposta dinâmica, cargas e avaliar caminhos de carga. ECSS-E-ST-32-10_0110007 1 de agosto de 2019 13 ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 Machine Translated by Google 4.1.5 Fatores adicionais para o projeto NOTA A justificação pode ser realizada com base na prática histórica relevante ou em evoluções previstas. O fator de qualificação KQ deve ser aplicado para satélites. b. O valor KP deve ser justificado. Toda a complexidade da análise ou imprecisões e incertezas não mencionadas na cláusula 4.1.4 são levadas em consideração com os seguintes fatores adicionais. ECSS-E-ST-32-10_0110009 NOTA Este fator leva em conta incertezas específicas ligadas às dificuldades de análise ou à falta de metodologia ou critérios de dimensionamento confiáveis onde ocorrem gradientes de tensão significativos (por exemplo, singularidades geométricas, encaixe, soldagem, rebitagem, colagem, furos, insertos e, para compósitos, assentamento up drop out, mudança de espessura do núcleo sanduíche, variação da consolidação da camada como resultado do drapeado sobre os cantos). ECSS-E-ST-32-10_0110008 uma. Um “fator de projeto local”, KLD deve ser aplicado quando a abordagem de dimensionamento ou a modelagem local forem complexas. integra uma margem programática, por exemplo, para potencial de crescimento para desenvolvimentos futuros). NOTA O valor deste fator é geralmente definido no nível do sistema e pode ser reduzido durante o desenvolvimento. NOTA Para satélites, as cargas de qualificação fazem parte das cargas especificadas e são contabilizadas no processo de dimensionamento. Isso é diferente para veículos lançadores para os quais QL são consequências do processo de dimensionamento. uma. ECSS-E-ST-32-10_0110010 4.1.5.1 Visão geral 4.1.4.4 Fator de teste de qualificação 4.1.5.2 Fator de projeto local 1 de agosto de 2019 14 ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 Machine Translated by Google Os valores KLD devem ser justificados. 4.2 Relação de cargas e fatores ECSS-E-ST-32-10_0110014 ECSS-E-ST-32-10_0110013 NOTA 1 A justificação pode ser realizada com base na prática histórica relevante, analítica ou experimental ECSS-E-ST-32-10_0110012 b. Os valores de KMP devem ser justificados. NOTA 3 O uso de um fator de projeto local não impede uma análise de engenharia apropriada (por exemplo , KLD não cobre os fatores de concentração de tensão) e avaliação de todas as incertezas. • as zonas não testadas. QL, AL, DLL, DYL e DUL, para o teste e projeto de satélite, veículos de lançamento descartáveis, hardware pressurizado e sistema de classificação humana devem ser calculados a partir do LL conforme especificado na Figura 4-1 e Tabela 4-1. uma. meios. NOTA Este fator, usado para dar confiança ao projeto, abrange (lista não exaustiva): NOTA 2 Para satélites, um valor típico de 1,2 é usado nos seguintes casos: uma. Um fator de “política de margem” KMP deve ser aplicado para veículos lançadores.meios. • Descontinuidades das estruturas sanduíche (enrugamento da face, flambagem intracelular, favo de mel s e critérios associados. NOTA 1 A justificação pode ser realizada com base na prática histórica relevante, analítica ou experimental • Descontinuidades de estruturas compostas; • a falta de conhecimento sobre os modos de falha interação de carregamentos. • Juntas e insertos. b. ECSS-E-ST-32-10_0110011 ouvir); • a falta de conhecimento sobre o efeito de NOTA 2 O KMP pode ter valores diferentes de acordo com a área estrutural a que se destina. 4.1.5.3 Fator de política de margem 4.2.1 Geral 1 de agosto de 2019 ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 15 Machine Translated by Google NOTA Isso é mostrado graficamente na Figura 4-2. NOTA 2 O fator de segurança do projeto de rendimento (FOSY) garante uma baixa probabilidade de escoamento durante o carregamento no nível de DLL. c. A DLL computada em cada nível deve ser usada como LL para análise em seu próprio para aceitação level para calcular a DLL para os próximos níveis inferiores de assembly. AL = KA × LLfinal d. Para satélite, KQ deve ser usado apenas em nível de sistema para evitar aplicação repetitiva de margens de qualificação. ECSS-E-ST-32-10_0110017 QL = KQ × LLfinal ECSS-E-ST-32-10_0110015 NOTA 3 O fator de segurança de projeto final (FOSU) garante uma baixa probabilidade de falha durante o carregamento no nível de DLL. NOTA 1 Como resultado da análise de carga dinâmica acoplada veículo lançador- satélite (LCDA) realizada durante as fases de concepção e verificação do projeto, o conhecimento do LL pode ser modificado durante o curso do projeto, levando a uma estimativa final das cargas LLfinal. Então, para verificação final, é usado no mínimo: para qualificação e ECSS-E-ST-32-10_0110016 b. A lógica de aplicação dos fatores de segurança, conforme apresentada na Figura 4-1, deve ser aplicada de maneira “recursiva” do nível do sistema para o nível do subsistema ou níveis inferiores de montagem. ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 1 de agosto de 2019 16 Machine Translated by Google AL AL Cargas Limite de Projeto Cargas Limitadas - LL DUL DLL QL DYL QL Coef A ECSS-E-ST-32-10_0110027 FOSU x KMP x KLD Coef B ECSS-E-ST-32-10_0110028 Fator de design ou Coef C FOSU x KLD KP x KM FOSY x KLD FOSY x KLD KP x KM FOSU x KLD FOSY x KMP x KLD KQ x KP x KM Veículos lançadores descartáveis, hardware pressurizado e sistema tripulado Test Logic x KA x Coef. UMA x Coef. C x KQ Lógica de projeto comum x KA x Coef. B Lógica de teste x KQ Satélites Aumentando o nível de carga Figura 4-1: Lógica para aplicação de Fatores de Segurança Tabela 4-1: Relação entre fatores (estruturais) de segurança, fatores de projeto e fatores adicionais Satélite ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 Coeficiente hardware pressurizado 17 Sistemas classificados pelo homem Lançar veículos e 1 de agosto de 2019 Machine Translated by Google Limitar Cargas DIL, DUL para subsistema ou componente Cargas Limite de Projeto ao nível do sistema Limitar Cargas Subsistema ou componente FOS Sistema , KM, = Cargas Limite de Projeto Figura 4-2: Árvore de análise Requisitos específicos para veículos lançadores4.2.2 km, (KMP(2)) (KQ(1)), KP, KP KLD , uma. O QL deve ser definido com um KQ corrigido. NOTA 1 A correção leva em consideração a variabilidade de fabricação e as dificuldades de se ter condições de teste totalmente representativas das condições de voo. NOTA 2 O método comumente usado para definir o KQ corrigido é apresentado no Anexo A para informação. ECSS-E-ST-32-10_0110018 KQ(1): para satélite KMP(2): para veículos lançadores 1 de agosto de 2019 18 ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 Machine Translated by Google 4.3.1 Fatores de teste Tabela 4-2: Valores do fator de teste i KQ é definido como "Fator de explosão" e KA é definido como "Fator de prova" no ECSS-E-ST-32-02. d Cargas locais são cargas no nível do sistema computadas, por exemplo, em unidades, apêndices, equipamentos, acessórios durante análises dinâmicas. h Cargas térmicas (ou seja, carga mecânica de origem termoelástica) são tomadas com um fator de qualificação/aceitação igual a 1 usando níveis de temperatura e gradientes em níveis de qualificação/aceitação onde a temperatura do nível de qualificação/aceitação inclui incerteza de previsão térmica mais uma qualificação/aceitação margem de temperatura. b Ver cláusula 4.2.2. c Jp é o fator de prova para estrutura pressurizada. g Meios à prova de falhas em caso de perda de uma das lingas de içamento. Neste caso, a carga limite (LL) é determinada usando a carga dinâmica de pico devido à falha da linga de içamento. a Um valor mais alto pode ser especificado pela Autoridade do veículo lançador ou pelo cliente. f As leis nacionais podem especificar valores mais altos. e O valor se aplica a testes de qualificação em condições de carga local. Um valor mais alto pode ser especificado para fins específicos. 4.3 Valores dos fatores Satélite ECSS-E-ST-32-10_0110029 Em órbita Cargas locais dinâmicas Aplicável para satélites e veículos de lançamento 2 N / D Satélite 1 Os fatores de teste KQ e KA devem ser selecionados da Tabela 4-2. Cargas de voo globais 1,2 Satélite 1,25 a, e Içamento de cargas g N / D 1 Jp=1,05 a 1,1 Veículo de lançamento Classificação humana Cargas de armazenamento e transporte -outras cargas de transporte Veículo de lançamento cargas em conformidade com ECSS–E-ST-32-02 i 1 1 N / D 1 1 uma. Lançar cargas 1,5 1,25 e Pressão interna (à prova de falhas) 1,4 Cargas térmicas h ECSS-E-ST-32-10_0110019 1,25 a Veículo de lançamento S/C SatéliteIçamento de cargas f 2 1 Os valores típicos a serem considerados para o dimensionamento são 1,4 Satélite N / D Satélite - transporte local e cargas de armazenamento 1 ou Jpc d 1,25 corrigido b KAKQ Tipo de carga Veículo 1 de agosto de 2019 Comentários ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 Requisitos 19 Machine Translated by Google 4.3.2.1 Peças estruturais metálicas, FRP, sanduíche, vidro e cerâmica 4.3.2 Fatores de segurança NOTA A NASA SSP 52005 especifica um valor de 5,0 para peças não pressurizadas de vidro e cerâmica (somente análise). ECSS-E-ST-32-10_0110020 cargas induzidas estão aliviando, tanto FOSU quanto FOSY devem ser 1,0 ou menos. e. ECSS-E-ST-32-10_0110022 Para satélites e naves espaciais classificadas pelo homem, quando as cargas incluindo termicamente Para peças estruturais de vidro e cerâmica o valor para a verificação FOSU somente por análise deve ser acordado entre o cliente e o desenvolvedor para cada aplicação específica. uma. NOTA Consulte ECSS-E-ST-32. c. O fator de segurança para peças estruturais metálicas, FRP, sanduíche, vidro e cerâmica deve ser selecionado na Tabela 4-3. b. d. Para veículos lançadores descartáveis, FOSU e FOSY associados a ECSS-E-ST-32-10_0110021 ECSS-E-ST-32-10_0110023 ECSS-E-ST-32-10_0110034 deve ser aplicado para todas as cargas aditivas, incluindo cargas induzidas termicamente.Para satélites e naves espaciais tripuladas, os fatores fornecidos na Tabela 4-3 as cargas termicamente induzidas devem ser de 1,0. ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 20 1 de agosto de 2019 Machine Translated by Google Tabela 4-3: Fatores de segurança para peças estruturais metálicas, FRP, sanduíche, vidro e cerâmica e Consulte o requisito 4.3.2.1e: "Para peças estruturais de vidro e cerâmica o valor para a verificação FOSU apenas por análise b Este valor é para consistência com NASA-STD-5001 e já inclui um fator KLD. d Os valores são consistentes com NASA SSP 52005 Rev.F, tabela 5.1.2-1. deve ser acordado entre o cliente e o desenvolvedor para cada aplicação específica." a ex: furos, molduras, reforços, mudança brusca de espessura. c Nenhum valor de comum acordo dentro da comunidade espacial pode ser fornecido. flambagem N / D 1,5 - tesoura de favo de mel 1,25 5,0 e Veja a Nota c N / D 2,0 Veículo de lançamento N/A Veículo de lançamento N/A Ver Nota c Em órbita 1,1 1,5 1,4 1,25 2,0 2,0 3,0 - intracelular N / D Veículo de lançamento S/CN/A classificado pelo homem S/CN/A classificado pelo homem N / D 1,25 Satélite 1,25 5,0 2,0 2,0 d Satélite N / D N / D N / D Lançar S/CN/A classificado pelo homem N / D 2,0 2,0 Satélite N / D Em órbita N / D N / D 1,1 N / D N / D Partes metálicas 2,0 N / D N / D peças estruturais 1,25 S/C classificado pelo homem N / D N / D Veja a Nota c 1,25 Veja a Nota c (longe das descontinuidades) Satélite Satélite 1,4 Lançar 1,25 peças de PRFV 2,5 N / D 1,25 dias 2,0 Vidro e cerâmica 2,0 ECSS-E-ST-32-10_0110030 Veículo de lançamento N/A 1,25 1,25 N / D 1,25 2,0 peças de PRFV Veja a Nota c Partes do sanduíche: - enrugamento do rosto 1,1 Veículo de lançamento N/A S/C classificado pelo homem (descontinuidades) a Veja a Nota c2,0 b Verificação de FOSU apenas por análise ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 1 de agosto de 2019 FOSY FOSU Veículo 21 Requisitos Tipo de estrutura Verificação FOSY apenas por análise Machine Translated by Google Veja a Nota c b. Satélite Veja a Nota c N / D - Abertura/deslizamento Lançar veículo e 2,0 Veículo lançador Ver Nota c uma. 1,25 1,1 N / D - Abertura/deslizamento Veja a Nota c Veja a Nota c ECSS-E-ST-32-10_0110024 1,1 N / D Juntas e inserções: a 1,4 Satélite 2,0 Veja a Nota c Para veículos lançadores descartáveis, FOSU e FOSY para falha, folga e deslizamento, associados a cargas termicamente induzidas, devem ser de 1,0. N / D 1,4 (outro) 2,0 2,0 2,0 ECSS-E-ST-32-10_0110035 2,0 1,1 1,25 1,1 (Segurança Crítica) d S/C classificado pelo homem estrutura de conexão b O fator de segurança para juntas, insertos e conexões deve ser selecionado na Tabela 4-4. 1,25 - Fracasso N / D Veja a Nota c Veja a Nota c ECSS-E-ST-32-10_0110031 2,0 1,25 2,0 Sistema de elastômero e elastômero para Veja a Nota c HB-32-23). não compromete a força e o alinhamento do satélite. e Ver requisito 4.3.2.2b: "Para veículos lançadores descartáveis, FOSU e FOSY à falha, folga e deslizamento, associados a cargas termicamente induzidas devem ser 1,0." a Esses fatores não são aplicados na pré-carga dos parafusos – consulte o manual de diretrizes de fixadores rosqueados (ECSS-E b Análise e teste são realizados para mostrar que o possível comportamento dinâmico não linear do elastômero c Nenhum valor de comum acordo dentro da comunidade espacial pode ser fornecido. d Para definição de Estruturas Críticas de Segurança aplicável a s/c com classificação humana, consulte NASA SSP 52005 Tabela 4-4: Fatores de segurança para juntas, insertos e conexões 4.3.2.2 Juntas, inserções e conexões apenas por análise ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 FOSY FOSU apenas por análise Verificação FOSYVeículo Verificação FOSU Requisitos 22 Tipo de estrutura 1 de agosto de 2019 Machine Translated by Google Veículo de lançamento 1,25 ECSS-E-ST-32-10_0110032 Veja Nota a 1,4 NOTA 2 O hardware pressurizado é definido em ECSS-E-ST-32-02. uma. N / D N / D Veja Nota a uma. ECSS-E-ST-32-10_0110025 Veja Nota a ECSS-E-ST-32-10_0110026 2,0- Global 1,25 NOTA O fator de segurança não abrange os fatores de desativação comumente usados em análises de flambagem - consulte o manual de flambagem (ECSS-E-HB 32-24). Satélite 2,0 S/C classificado pelo homem 1,1 Veja Nota a NOTA 1 Para cargas de pressão interna e combinação de cargas, consulte ECSS-E-ST-32-02. O fator de segurança para flambagem global e local deve ser selecionado na Tabela 4-5. 1,25 2,0 O fator de segurança para hardware pressurizado, linhas de alimentação do motor e linhas de pressurização do tanque deve ser selecionado na Tabela 4-6 para as cargas mecânicas, exceto a pressão interna. - Local Veja Nota a a Nenhum valor comumente acordado dentro da comunidade espacial pode ser fornecido. 4.3.2.3 Encurvadura Tabela 4-5: Fatores de segurança para flambagem 4.3.2.4 Hardware pressurizado ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 Requisitos FOSU Verificação de FOSU apenas por análise FOSY Veículo 23 1 de agosto de 2019 Verificação FOSY apenas por análise Machine Translated by Google Tabela 4-6: Fatores de segurança para hardware pressurizado Requisitos FOSY FOSU Verificação FOSY apenas por análise ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 Verificação de FOSU apenas por análise 1 de agosto de 2019 24 Veículo a Nenhum valor comumente acordado dentro da comunidade espacial pode ser fornecido. Veja Nota a Veículo de lançamento Veja Nota a 1,1 1,25 1,4 1,251,1 Satélite Veja Nota aVeja Nota a 1,25 ECSS-E-ST-32-10_0110033 Veja Nota aVeja Nota a S/C classificado pelo homem Machine Translated by Google KQ FOSY K min Kadj KT ÿ ÿ Anexo A (informativo) Fator de teste de qualificação para veículos lançadores ×+ 1 × × ×= KK que explica o efeito da espessura na resistência da estrutura. Corresponde à razão entre a espessura medida no corpo de prova e a espessura de dimensionamento. Se as estruturas de voo adjacentes forem simuladas durante os testes estáticos, Kadj=1,0 é usado. • KQ é modificado corrigindo fatores como: ÿ A influência da estrutura adjacente no campo de tensões entre as condições de voo e teste. Isso é feito através do uso do fator de correção Kadj que leva em conta a influência de estruturas adjacentes não presentes durante os testes estáticos. Nos programas de veículos lançadores europeus, o QL a ser implementado durante o teste é definido com um fator KQ corrigido, derivado por localização e modo de falha. Caso contrário, Kadj é deduzido como a razão do estado de tensão (ÿflight) calculado na configuração de voo para o estado de tensão calculado na configuração de teste (ÿtest) aumentado pelo fator de sobrefluxo usado para o projeto. para carregamento na carga final Tendo em conta os seguintes pontos: o o ÿ A espessura real do modelo de qualificação versus espessura usada para dimensionamento. Isso é feito através do uso do fator de correção Kmin ÿ Efeito do estresse gradiente térmico. Isto é feito através do uso do fator decorreção KT que é definido como a razão entre o aumento da tensão devido ao gradiente térmico local e a tensão correspondente a nenhum gradiente térmico local. • Kmin é aplicável apenas a estruturas metálicas, para outras estruturas, Kmin=1,0 é usado. para carregamento em carga de rendimento ÿ K = max(1,0 , adj ÿ × k ) ( ) ×KK = × 1 × +× excesso de fluxo teste voar ÿÿ KQ FOSU K min Kadj KT ( ) 1 de agosto de 2019 ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 25 Machine Translated by Google K C = C eu desenho eu testo Kÿ = voar ÿ ÿ ÿ teste ÿ A influência dos valores A para dimensionamento e valores mais prováveis para o material constitutivo do modelo de qualificação. Isso é feito através do uso do fator de correção Kÿ. Se f(Ci) é a função que traduz o efeito da característica Ci no modo de falha, o fator de correção Kÿ é definido como a razão de f(Ci) para o valor característico usado no projeto para f(Ci) para a característica Se várias características C1, C2,… estão afetando o modo de falha considerado, Kÿ é definido como: valor do corpo de prova testado. ÿ O efeito da temperatura nas características mecânicas (módulo de Young, resistência…). Isso é feito através do uso do fator de correção Kÿ que é a razão entre as características mecânicas consideradas na temperatura de operação de voo Cÿ de voo e aquelas na temperatura de teste Cÿ teste. Os fatores de correção são definidos e acordados com o cliente. f C × f C f C n designf C f C ..... f C × × ((( ) ) 1 desenho 1 teste n teste Kÿ = 2 projeto 2 teste ) ((( ) ) ) ((( )((( ) ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 26 1 de agosto de 2019 f C f C Machine Translated by Google ECSS-E-ST-32-10C Rev.2 Corrigenda 1 1 de agosto de 2019 27 Sistema ECSS – Descrição, implementação e requisitos gerais NASA-STD-5001 Projeto de estrutura, dimensionamento e especificações de teste (21 de junho de 1996) Engenharia espacial – Manual de fixadores rosqueados Engenharia espacial – Manual de flambagem. NASA SSP 52005 Rev.F ECSS-E-HB-32-23 (agosto de 2014) A5-SG-1-X-10-ASAI (edição 5.12, 8 de abril de 2003) Projeto estrutural e fatores de teste de segurança para hardware de voo espacial ECSS-E-HB-32-24 ECSS-S-ST-00 Requisitos e diretrizes de equipamentos de voo de carga útil para estruturas críticas de segurança Bibliografia Machine Translated by Google