3U CubeSat
從分析到設計判斷
一個立方衛星結構案例，呈現構織如何從模型檢核、鉸鏈材料到螺栓接頭，建立製造前的設計依據。
從任務條件，建立可信模型
對象是一枚質量 4.5 kg 的 3U CubeSat，評估範圍包含導軌、側板、本體太陽能板與展開太陽能板。專案涵蓋模型檢核、模態、準靜態、隨機振動與衝擊分析；以下聚焦已公開的模型與準靜態評估。
準靜態分析採軸向 10 g、側向 17 g 的極限載荷，乘以 1.25 的資格係數，並比較正負方向與 45° 側向載荷組合，找出支配設計的情況。
分析之前，先檢核模型
核對元素連接、元素方向、非預期拘束與自由模態，檢查連接是否符合預期承載路徑、拘束是否改變原來的運動。這些是模型品質檢核；實測比對須另有量測資料。
讓分析結果，回到設計選擇
鉸鏈材料：找出不足，再重新計算
金屬與 FR-4 PCB 採用各自對應的失效準則。準靜態評估指出 Al 6061-T6 鉸鏈強度不足；改用 Al 7075-T6 並重新分析後，在本案例載荷條件下取得可接受的計算安全餘裕，形成材料調整的依據。
固定介面：四類安全餘裕分別檢視
本體、酬載安裝介面、內部元件與太陽能板的固定位置，納入預緊及外載，分別評估降伏、極限強度、滑移與接頭分離。結果支持製造前的螺栓尺寸、強度與螺紋咬合長度選擇。
本案例呈現的是分析計算與設計評估；結論連同載荷、材料與模型假設使用。從整體結構到局部接頭，把需要做出的決定與評估依據接起來。