Analysis and verification of a pyroshock test system
Piroşok test sisteminin analizi ve doğrulanması
- Tez No: 664687
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
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.
Özet (Çeviri)
In the aerospace industry, systems, subsystems, and units are exposed to explosive events during their lifecycle. Any explosive event creates shock in the structure, and it propagates until it is damped. This shock wave may be hazardous for some electronic and optical components. It may damage a component and cause failure in the equipment. For this reason, satellite equipment has to be qualified to withstand all static and dynamic loads encountered during launch and operational life. Thus, one of the challenging tests in the qualification process is the pyroshock test, which is performed on aerospace structures to ensure equipment functionality and integrity against shock load. There are several methods to perform a pyroshock test. The commonly used method is by mechanical impact. A resonant plate is excited by a hammer, and shock waves propagate through the plate. This type of test system is suitable for testing space equipment that will be exposed to mid-field and far-field shock. Test system configuration parameters such as plate thickness, mass, geometry, etc., are adjusted to obtain an appropriate Shock Response Spectrum (SRS) profile. Some of these parameters are less effective, and some are highly effective in obtaining the desired shock profile. The test operator has to perform long trials with the dummy model to obtain the target test profile. In order to minimize this preparation time, the effects of the configuration parameters must be well known. Therefore, this study was started by analyzing the effect of configuration parameters on the SRS profile in ABAQUS/Explicit finite element software. The requested SRS profile for testing is predicted by optimizing configuration parameters in the analysis. In this manner, it is aimed to complete the profile fitting process performed on the dummy model in a much shorter time. In this study, measurement, and characterization of pyroshock test system, requirements for various experimental simulations, resonant plate excitation and measurement techniques, data acquisition, and an overview of numerical simulation are reviewed. The developed components of the shock test system and the corresponding finite element model are experimentally validated. The shock tests are simulated using ABAQUS/Explicit finite element software. As a result of this research, an accurate finite element modeling technique for future shock test simulation and prediction of test results was developed.
Benzer Tezler
- Uçak kanat aerodinamiğinin had yöntemi ile analizi ve doğrulama
Analysis and verification of aircraft wing aerodynamics with cfd
MEHMET DOĞUKAN KOCABAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
- Design, analysis and verification of conventional and non-conventional cylindrical cfrp composite shell with optimized cutout under the effect of combined loading
Üzerinde kesitler olan geleneksel ve geleneksel olmayan silindirik karbon fiber kompozit polimer kabuğun bileşik yükleme altında tasarım, analiz ve doğrulanması
MANSUR ÇELEBİ
Doktora
İngilizce
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. ZAFER GÜRDAL
- Dizel araçlarda ses analiz yöntemleri ve sürücü bilgi sistemi tasarımı ile motor arızası tespiti
Engine fault detection of diesel vehicles by sound analysis methods and driver information system design
ALI MARDAN HAMEED QUTUB
Doktora
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SARITAŞ
- Development of a comprehensive simulation software for spacecraft missions
Uzay aracı görevleri için kapsamlı bir simülasyon yazılımı geliştirilmesi
EMİRHAN ESER GÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Uçak motoru komponent tasarımı ve optimizasyonu
Aircraft engine component design and optimization
YUNUS EMRE BAYKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU