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Optimización de las condiciones de prueba de pyroshock para componentes aeroespaciales para mejorar la repetibilidad mediante algoritmos genéticos

Autores: Bae, Wonki; Park, Junhong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Optimización de las condiciones de prueba de pyroshock para componentes aeroespaciales para mejorar la repetibilidad mediante algoritmos genéticos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Componentes electrónicos
Prueba de pyroshock
Cargas de impacto
Espectro de respuesta a choques
Desarrollador aeroespacial
Algoritmo genético

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los componentes electrónicos ensamblados en satélites deben ser capaces de soportar las vibraciones, el ruido y las cargas de impacto generadas por los vehículos espaciales durante el lanzamiento. Para simular la carga de impacto en un entorno de laboratorio, una prueba de pirochoque simula una carga de impacto resultante de explosiones durante la separación de etapas y acoplamientos de los vehículos de lanzamiento, lo que impone una tensión significativa en los componentes, lo que podría llevar a fallos y daños. Para garantizar la fiabilidad de los componentes antes de la etapa del modelo de vuelo (FM), donde los componentes se montan en el vehículo de lanzamiento real y se envían a la órbita, se realiza una prueba de pirochoque durante la etapa del modelo de calificación (QM) utilizando piezas y especificaciones idénticas. Este proceso implica mediciones de la aceleración inducida por el pirochoque para calcular el espectro de respuesta al choque (SRS) y evaluar la fiabilidad de los componentes en relación con el SRS requerido para confirmar su capacidad de soportar el choque y operar normalmente en las pruebas posteriores. El desarrollador aeroespacial determina los requisitos del SRS en función del vehículo de lanzamiento espacial y la ubicación de instalación de los componentes electrónicos. Configurar una prueba de pirochoque adecuada para cumplir con estos requisitos generalmente implica una extensa prueba y error. Este estudio tiene como objetivo minimizar dicha prueba y error mediante el examen de los cambios en el SRS a través de un enfoque numérico mediante el análisis de vibración estructural de la tabla. La estructura se somete a impactos en el plano utilizando una bola de acero a través de un método de péndulo. Se calculan varios perfiles de SRS mediante factores de prueba como el peso de la bola de acero, el ángulo del péndulo y la posición de instalación de la muestra de prueba. Además, se utiliza un algoritmo genético para derivar las condiciones de prueba óptimas que satisfacen el SRS requerido. Se desarrolla un sistema de prueba de pirochoque automatizado para mejorar la repetibilidad y reducir los errores humanos.

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