Hold down release mechanisms (HDRMs) are used for tightly attaching segments of bodies together when it is desired to release them rapidly at some point. When transporting sensitive payloads on launch vehicles, the challenge arises of releasing the fastened segments of the spacecraft without risking damage to the costly equipment. Non-explosive HDRMs are favourable from a safety perspective as there is a lower risk of producing potentially destructive shock-waves throughout the structure. One variant of a non-explosive HDRM uses a so called 'split spool initiator'. This initiator can only be used once in the actuator mechanism and to reuse the HDRM the initiator must be replaced. The purpose of this thesis is to design an improved split spool initiator which can be reusable while conserving the functionality aspects of the existing design. To achieve this, different ideas were considered and ultimately a solution using shape memory alloys (SMAs) was explored. A prototype was constructed to demonstrate the functionality of the design and simulations are done to determine the forces acting on different parts of the mechanism. / Hold down release-mekanismer (HDRM) används för att säkert kunna fästa samman delar av strukturer för att sedan kunna lossa dessa vid rätt tillfälle. När det transporteras känslig last på exempelvis rymdfarkoster uppkommer utmaningen att göra så på ett sätt som inte riskerar att skada den ofta dyra utrustningen. Det finns en mängd olika HDRM, dessa kan delas upp i två typer som är icke explosiva release-mekanismer och pyrotekniska release-mekanismer. Icke explosiva release-mekanismer har en fördel över pyrotekniska som är att de inte producerar potentiellt destruktiva chock-vågor som sprids genom strukturen. En typ av icke-explosiva release-mekanismer är den så kallade split spool-initieraren. Denna kan endast användas en gång när fästelementet är aktiverat och för att kunna använda fästelementet igen måste hela initieraren bytas ut. Syftet med denna studie har varit att att designa en förbättrad split spool-initierare som är återanvändbar, medan funktionaliteten hos den ursprungliga designen är bevarad. För att åstadkomma detta övervägdes olika idéer och slutligen valdes en lösning som använder minnesmetaller eller Shape memory alloys på engelska (SMA). En prototyp konstruerades för att demonstrera funktionaliteten hos designen. Simuleringar gjordes även för att bestämma krafter som agerade på split spool-strukturen och för att få en överblick över spänningsfördelningen genom initieraren.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-448399 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Hamad, Baran, Englund, Markus |
| Publisher | Uppsala universitet, Tillämpad mekanik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | MATVET-F ; 21025 |
Page generated in 0.0026 seconds