Tek Düğümlü Yörünge Isıl ve Lehim Yorulması Simülatörü
Güneşli ve tutulma evreleri boyunca yörünge sıcaklık salınımlarını entegre edin ve Engelmaier lehim bağlantısı yorulma çevrimlerini tahmin edin.
Verileri tablo olarak göster
| Orbit time (min) | Node Temperature (°C) |
|---|---|
| 0 | — |
| 20 | 7 |
| 40 | −1 |
| 60 | −13 |
| 80 | −10 |
| 190 | — |
DETERMİNİSTİK FİZİK VE VERİ METODOLOJİSİ
Bu Hesaplayıcı Nasıl Çalışır?
Kaynak modüller: lib/physics/thermal.ts
Tek düğümlü ışınımsal yörünge enerji dengesini periyodik sürekli rejime ulaşana dek 14 ardışık yörünge boyunca dördüncü mertebe Runge–Kutta (RK4) ile çözer ve kurşunsuz/bacaklı olmayan lehim bağlantılarının ısıl yorulma ömrünü Engelmaier bağıntısıyla hesaplar.
Yönetici Denklemler ve Fiziksel Model
m·c_p · dT/dt = ν(t)·[α·S₀·A/4 + α·S₀·a_E·F·A·max(cos θ, 0)] + ε·q_IR·F·A + Q_int − ε·σ·A·T⁴Doğrudan güneş, Dünya albedosu (a_E = 0,30), Dünya kızılötesi akısı (q_IR = 237 W/m²), görünüm faktörü F(h) ve Stefan–Boltzmann ışımasını Δt = 2 s adımla integre eder.
N_f = ½ · (Δγ / (2·ε'_f))^(1/c), Δγ = (L_D · Δα · ΔT) / h_sNötr nokta mesafesi L_D = 4 mm, lehim yüksekliği h_s = 75 µm, ısıl genleşme farkı Δα = 10 ppm/K ve 15,1 çevrim/gün için değerlendirilir.
Girdiler, Parametreler ve Birimler
| Parametre | Birim | Fiziksel tanım |
|---|---|---|
| m, A_tot | kg, cm² | Uydu ısıl kütlesi (varsayılan c_p = 858 J/(kg·K)) ve dış ışıma alanı. |
| α, ε | —, — | Yüzey ortalamalı güneş soğurma katsayısı ve kızılötesi yayıcılık. |
| Q_int | W | 525 km dairesel yörüngede (β = 0°) sürekli iç elektronik ısı üretimi. |
Kabuller ve Geçerlilik Sınırları
- Gövde ve PCB yığını eşsıcaklıklı tek düğüm kabul edilir; dikmeler üzerindeki iç iletim gradyanları çok düğümlü analiz gerektirir.
- En uzun gölge süresini temsil etmek üzere β = 0° silindirik tutulma kullanılır.
Varsayılan Değerlerle Çözümlü Örnek
525 km'de periyodik sıcaklık tutulma çıkışında −16,0 °C ile güneşte +7,4 °C arasında salınır (ΔT = 23,4 K) ve ~10.661 medyan Engelmaier çevrimi verir.
- Azami aydınlık sıcaklığı
- +7,4 °C
- Asgari tutulma sıcaklığı
- −16,0 °C
- Yörünge başına salınım ΔT
- 23,4 K
- Engelmaier medyan ömrü N_f
- 10.661 çevrim