Uydu Yapılarında Termal Arayüz Malzemeleri Üzerine Temas Basıncının Çoklu-Fiziksel Etkilerinin İncelenmesi
Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi, cilt.19, sa.1, ss.80-104, 2026 (TRDizin)
- Yayın Türü: Makale / Tam Makale
- Cilt numarası: 19 Sayı: 1
- Basım Tarihi: 2026
- Dergi Adı: Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi
- Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
- Sayfa Sayıları: ss.80-104
- Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Uydu yapısal panelleri ile ısı yayan ekipmanlar arasındaki cıvatalı arayüzlerde termal ve yapısal performans, fırlatma ve yörünge koşulları altında güvenilir çalışmanın sağlanmasında kritik bir rol oynamaktadır. Bir uydunun yapısal paneli ile ısı yayan ekipman arasındaki termal ve yapısal performans üzerinde termal arayüz malzemesi (termal ped) kalınlığının ve cıvata ön yükü büyüklüğünün etkileri incelenmiştir. Aşırı sıcak ve soğuk yörünge koşulları altında gerçekleştirilen termal simülasyonlar, termal ped kullanımının ve artan temas basıncının ekipman ile yapısal panel arasındaki sıcaklık farkını önemli ölçüde azalttığını ortaya koymuştur. Fırlatma koşullarını temsil eden dinamik uyarımlar altında sistemin tepkisini değerlendirmek amacıyla modal ve rastgele titreşim analizleri gerçekleştirilmiş; uygun cıvata ön yükünün yapısal rijitliği artırdığı, titreşim genliklerini azalttığı ve arayüz boyunca ısı transferini iyileştirdiği gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, arayüz seviyesinde termal ve yapısal etkileşimin birlikte ele alınmasının önemini vurgulamakta ve optimize edilmiş ön yük ile malzeme kalınlığının, zorlu uzay ortamlarında sistem bütünlüğünü ve mekanik performansı artırabileceğini ortaya koymaktadır.
Thermal and structural performance at bolted interfaces between satellite structural panels and heat-dissipating equipment plays a critical role in ensuring reliable operation under launch and on orbit conditions. The effects of thermal interface material (thermal pad) thickness and bolt preload magnitude on the thermal and structural performance between a satellite’s structural panel and heat-dissipating equipment were analyzed. Thermal simulations conducted under extreme hot and cold orbital conditions revealed that the use of a thermal pad and increased contact pressure significantly reduced the temperature difference between the equipment and the structural panel. Modal and random vibration analyses were performed to evaluate the dynamic response of the system under launch-like excitation, showing that appropriate bolt preload improves structural stiffness, reduces vibration amplitudes, and enhances heat transfer across the interface. The results highlight the importance of considering coupled thermal–structural behavior at the interface level and demonstrate that optimized preload and material thickness can improve system integrity and mechanical performance in harsh space environments.