Pyroshock - Pyroshock - Wikipedia

Pyroshock, také známý jako pyrotechnický šok, je dynamická struktura šokovat k tomu dojde, když exploze nebo dopad dochází na struktuře. Davie a Bateman to popisují jako: „Pyroshock je reakce struktury na vysokofrekvenční (tisíce hertzů), vysokonapěťové stresové vlny, které se šíří po celé struktuře v důsledku výbušné události, jako je výbušná nálož, oddělující dva stupně vícestupňové rakety. “^[1] Má zvláštní význam pro obrana a letecký a kosmický průmysl průmyslová odvětví v tom, že využívají mnoho vozidel a / nebo komponent, které používají výbušná zařízení plnit úkoly mise. Mezi příklady patří raketový stupeň oddělení, střela užitečné zatížení nasazení, pilot vysunutí, automobil airbag nafukovače atd. Významné je přežití a integrita zařízení po aktivaci výbušného zařízení, aby vozidlo mohlo splnit svůj úkol. Existují příklady letových vozidel Boeing-Aerospace Corp které havarovaly po rutinním nasazení výbušného zařízení, přičemž příčina havárie byla stanovena jako důsledek poruchy počítače v důsledku výbušného zařízení. Výsledné energie jsou často vysoké G-platnost a vysoká frekvence, která může způsobit problémy elektronickým součástkám, které mají malé předměty s rezonančními frekvencemi blízkými těm, které jsou vyvolány pyrotechnickým šokem.

Testování a měření pyroshocků

Strukturální prostředí je po relativně krátkou dobu velmi vysoké a představuje mnoho problémů věrně jej zachytit. Od plného rozsahu, věrných předběhů s využitím skutečného letového hardwaru, přes skutečná data za letu až po simulaci události ve zkušební laboratoři, existuje mnoho možných úskalí: přístrojové vybavení, úprava signálu, zesílení, filtrace, sběr dat, vzorkování dat a analýza. Za účelem ověření integrity obrany a letectví kosmických vozidel se testování pyroshockem provádí v kontrolovaném laboratorním prostředí.

Testování výbušnin lze provádět za použití výbušných náloží nebo krátkodobých mechanických nárazů o vysoké energii. Časová historie zrychlení pyroshocku se blíží rozpadajícím se sinusoidům. Spektrum šokové odezvy (SRS) analýza se používá k měření zrychlení jako funkce frekvence a celkové energie aplikovaného rázového pulzu. SRS je křivka, která představuje odezvu mnoha tlumených oscilátorů s jedním stupněm volnosti na rázový puls. Tlumené oscilátory jsou naladěny na konkrétní oktávová nebo frekvenční pásma.

„Techniky testování pyroshockem se nejprve vyvinuly na podporu letecké komunity.“^[2] Existují dvě možnosti měření pyroshocku. Extrémně vysoké frekvence nalezené v pyroshocku obvykle vzrušují rezonanční frekvenci akcelerometru. Výsledkem je, že akcelerometr může být díky tomuto rezonančnímu buzení snadno překročen nebo poháněn nelineárně. V některých situacích může být frekvenční prostředí spojené se silným mechanickým rázem tak expanzivní, úrovně zrychlení tak vysoké nebo jiné směrové vstupy tak závažné, že jednoduše nelze získat úspěšná měření. Neexistuje jediný design akcelerometru, který by byl optimální pro každou výzvu měření. Stručné shrnutí jednotlivých technologií je uvedeno níže:

1. Za prvé, piezoelektrické (ICP) akcelerometry s integrovanými obvody mají velmi vysoký výstup signálu, lepší rozlišení a snadné dvouvodičové elektrické připojení ve srovnání s piezorezistivní technologií. Mechanická izolace feroelektrických keramických akcelerometrů ve spojení s interním 2-pólovým filtrem dostupným v ICP obvodu umožňuje piezoelektrickým akcelerometrům úspěšně fungovat na vyšších úrovních G, než bylo dříve dosažitelné. Osvědčené konstrukční postupy umožňují, aby jejich elastomerní izolační materiály fungovaly v akcelerometrech dynamicky lineárně.
2. Piezorezistivní MEMS rázové akcelerometry mají nízkou spotřebu energie, širší rozsah provozních teplot, schopnost měřit na DC, lepší linearitu a příčnou citlivost ve srovnání s piezoelektrickou technologií. Pro ovládání rezonance jsou vybaveny tlumením stlačeného filmu a dorazy v rozsahu uzavřené do hermetického obalu.

Reference

Další čtení

• IEST-RP-DTE012.2: Příručka pro dynamické získávání a analýzu dat

PyroShock