بررسی عملکرد قطعات سازه ای سامانه آشکارساز ناهنجاری مغناطیسی هواپایه با شبیه سازی محیط عملیاتی

آشکارسازی ناهنجاری مغناطیسی روشی غیرفعال است که با آشکار کردن ناهنجاری‌ها در میدان مغناطیسی زمین، به کشف اشیاء فرومغناطیسی ناشناس در محیط می‌پردازد. تشخیص ناهنجاری مغناطیسی مسئله‌ای مهم در برنامه‌های مختلف از جمله نظارت زمین‌شناسی و شناسایی نظامی است. سنسورهای آشکارش ناهنجاری مغناطیسی؛ آشفتگی‌های موضعی را در میدان مغناطیسی تشخیص می‌دهند، که می‌تواند برای تشخیص وجود و برآورد جایگاه اشیاء پنهان یا غوطه‌وری مانند زیردریایی‌ها و سنگ معدن استفاده شود. تشخیص زیردریایی‌هایی که از لحاظ صوتی بسیار بی‌صدا ساخته می‌شوند، به وسیله آشکارسازهای صوتی بسیار سخت و حتی ناممکن است. از این رو بهره‌مندی از سیستم‌های آشکارساز ناهنجاری مغناطیسی ضروری به نظر می‌رسد. در پژوهش حاضر در ابتدا سامانه‌های موجود مورد بررسی قرار گرفته، سپس به بازطراحی مکانیکی یک سامانه‌ آشکارش ناهنجاری مغناطیسی هواپایه پرداخته شده است. در ادامه توزیع تنش در سامانه طراحی‌شده به‌وسیله‌ نرم‌افزار آباکوس به روش اجزاء محدود مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد بیشینه مقدار تنش مجموعه قطعات برای شتاب عملیاتی 0/2g  برابر باmpa 88/7  است که این مقدار در واقع بسیار کمتر از تنش تسلیم ماده‌ مورد استفاده  است. در نتیجه، در هیچ کدام از قطعات، تغییر شکل دائم ایجاد نمی‌شود که از قابل قبول بودن طراحی مکانیکی سامانه آشکارش ناهنجاری مغناطیسی هواپایه حکایت دارد.

Investigating the Performance of Structural Components of Magnetic Anomaly Detection System in Aircraft by Simulating the Operating Environment

A Magnetic Anomaly Detector (MAD) is a passive system that is used to detect vague ferromagnetic objects in the environment by detecting anomalies in the Earth’s magnetic field. Detection of magnetic anomalies is an important issue in some projects, from geological surveillance to military identification. MAD sensors detect local disturbances in the magnetic field of earth, which can be used to detect the presence of hidden or immersive objects, such as submarines, land mines or naval mines and estimate their location. It is impossible to detect the acoustically quiet submarines by detectors, so it is necessary to use magnetic anomaly detection systems. In this study, the existing systems were examined and then the mechanical structure of an airborne MAD system was redesigned. In next step, the stress distribution of the designed system was analyzed. The stress analysis was performed by finite element method (FEM) using ABAQUS software. The results showed that according to the stress distribution, the maximum value of the stress for the set of parts is 88.7 MPa at acceleration 0.2 g, which is actually much less than the yield stress of the used material. As a result, there is no permanent deformation in any of the components of the system.