Yüksek hız darbe test cihazı için gerinim ve optik hız ölçüm sistemi geliştirilmesi

Yüksek hız darbe test cihazları (YHDTC) günümüzde malzeme karakterizasyonunun detaylı bir şekilde yapılabilmesi amacıyla tercih edilmektedir. Burada bahsedilen karakterizasyondan kasıt darbe testleri sonrasında numunenin malzeme dayanımına bağlı olan analizlerinin yorumlanmasıdır. Yapılan literatür araştırmalarında özellikle savunma sanayinin yüksek dayanıma sahip askeri amaçlı kullanılan malzemeler kapsamında modellerinin oluşturularak geliştirilmesinde ihtiyaç olduğu tespit edilmiştir. Bu ihtiyacın giderilmesinde ise yüksek hızlarda darbe test cihazlarında yorumlanabilecek kadar numune malzemelerinin testlerinin yapılması gerekmektedir. Test aşamasındaki yorumlamada ise en önemli unsurlardan biri ölçüm sistemleri olmaktadır. Bu ölçüm sistemleri ise hız ve gerinim ölçümü olmak üzere iki ayrı sistemdir. Kolsky bar olarak da bilinen parçalı Hopkinson basınç çubuğu (SHPB) yüksek hız darbe test cihazlarının genel adı olarak bilinmektedir. Bu tez çalışmasında bahsi geçen darbe test cihazları için optik hız ölçüm sistemi ve gerinim ölçüm sisteminin deneysel bir şekilde geliştirilme aşamaları incelenmiştir. Yüksek hız darbe test cihazlarına göre daha düşük hızlarda test yapılabilen düşen ağırlık darbe test cihazlarında ilgili deneysel çalışmalar aktarılarak yorumlanmıştır. Optik hız ölçüm sistemi ile vuruş çubuklarının geçişini yakalayabilen optik sensörler kullanılarak geçiş dalgası yakalanmıştır. Bu geçiş dalgasının algılanabilmesi için belirlenen mesafenin başladığı ve sona erdiği noktalar optik kapı olarak adlandırıldığında; birinci optik kapı ile ikinci optik kapı ifadeleri kullanılmaktadır. Buradan geçme zamanları optik sensörler sayesinde ölçülebilmekte ve sistemin hız ölçümü bu sayede yapılabilmektedir. Sistemin gerinim ölçümü için ise strain-gage algılayıcılar kullanılmıştır.