Analysis and verification of a pyroshock test system

Havacılık ve uzay endüstrisinde sistemler, alt sistemler ve birimler hizmet ömrü boyunca patlayıcılı olaylara maruz kalır. Herhangi bir patlayıcı olay yapıda şok yaratır ve sönümlenene kadar yayılır. Bu şok dalgası, bazı elektronik ve optik bileşenler için tehlikeli olabilmektedir. Bir bileşene zarar verebilir ve ekipmanda arızaya neden olabilir. Bu sebeple uydu ekipmanı, fırlatma ve operasyonel ömrü boyunca karşılaşılan tüm statik ve dinamik yüklere dayanacak şekilde kalifiye edilmelidir. Bu nedenle yeterlilik sürecindeki zorlu testlerden birisi de piroşok testidir. Havacılık ve uzay endüstrisinde, ekipmanın şok yüküne karşı bütünlüğünü ve işlevselliğinin sağlandığını göstermek amacıyla gerçekleştirilir. Piroşok testi birkaç yöntemle yapılabilir. Yaygın olarak kullanılan yöntem mekanik çarpmadır. Bir rezonant plakaya bir çekiç çarptırılır ve şok dalgaları plakanın içinde yayılır. Bu tip test sistemi, orta ve uzak alan şokuna maruz kalacak uzay ekipmanlarının test edilmesi için uygundur. Test sisteminde, uygun bir Shock Response Spectrum (SRS) profili elde etmek için plaka kalınlığı, kütle, geometri vb. gibi test sistemi konfigürasyon parametreleri ayarlanır. Bu parametrelerin bazıları daha az etkilidir ve bazıları da istenilen şok profilini elde etmede çok etkilidir. Test operatörü, hedeflenen test profilini elde etmek için kukla modelle uzun denemeler yapması gerekir. Bu hazırlık süresini en aza indirmek için konfigürasyon parametrelerinin etkilerinin iyi bilinmesi gerekir. Bu çalışma, konfigürasyon parametrelerinin SRS profillerine etkisi ABAQUS/ Explicit sonlu elemanlar yazılımında analiz edilerek başlamıştır. Test için istenen SRS profili, analizdeki konfigürasyon parametrelerinin optimize edilmesiyle tahmin edilir. Böylelikle kukla model ile yapılan profil ayarlama işleminin çok daha kısa sürede tamamlanması hedeflenmektedir. Bu çalışmada, piroşok test sisteminin ölçümü ve karakterizasyonu, çeşitli deneysel simülasyonlar için gereksinimler, rezonant plakayı uyarma ve ölçüm teknikleri, veri toplama ve sayısal simülasyona genel bir bakış gözden geçirilmiştir. Şok test sisteminin geliştirilen bileşenleri ve ilgili sonlu elemanlar modeli deneysel olarak doğrulanmıştır. Şok testleri ABAQUS/Explicit sonlu eleman yazılımı kullanılarak simüle edilmiştir. Bu araştırmanın bir sonucu olarak, gelecekteki şok testi simülasyonu ve test sonuçlarının tahmini için doğru sonuç veren bir sonlu eleman modelleme tekniği geliştirilmiştir.