Studio e analisi FEM di strutture meccaniche per CubeSat 6U

Questo elaborato affronta lo studio e l’analisi strutturale di una piattaforma CubeSat 6U mediante il metodo degli elementi finiti (FEM). Il lavoro nasce nell’ambito del tirocinio svolto presso ARCA Dynamics e si inserisce nel contesto della crescente diffusione dei nanosatelliti, sempre più utilizzati per missioni scientifiche e tecnologiche in orbita terrestre. La prima parte del lavoro è dedicata all’analisi dell’ambiente di lancio, con particolare riferimento ai principali carichi meccanici a cui un satellite è sottoposto durante l’ascesa, tra cui carichi quasi statici, vibrazioni sinusoidali, vibrazioni random e shock. Successivamente viene descritta l’architettura geometrica di un CubeSat 6U attraverso un modello CAD illustrativo, utile per comprendere l’organizzazione strutturale del satellite e i principali percorsi di carico. Sulla base di queste premesse è stata quindi impostata un’analisi FEM della struttura, considerando diversi livelli di discretizzazione e differenti modalità di modellazione dei vincoli. I risultati consentono di individuare le condizioni di carico più gravose e di valutare l’influenza delle scelte di modellazione sulla stima delle tensioni. Le analisi mostrano che la struttura risulta verificata rispetto al limite ultimo del materiale adottato, fornendo una prima valutazione della risposta strutturale del sistema.