Analisi dinamica ugello Mage 1.

 

Il lavoro, parzialmente svolto presso ESA-ESTEC (European Space Research and Technology Centre - Noordwijk, the Netherlands) aveva lo scopo di accertare per via analitica le cause che hanno determinato la rottura del collo del divergente ugello del motore MAGE 1 in fase di vibrazione laterale ai livelli di specifica.

Per il calcolo strutturale è stato impiegato il programma ASKA, sfruttando la speciale caratteristica, da esso consentita, di duplicazione di sottostrutture. In tal modo il modello 3-D è geometricamente definito solo per 45° in direzione circonferenziale, suddiviso in una sottostruttura di primo livello e 11 sottostrutture di secondo livello e ognuna di queste duplicate circonferenzialmente in quattro sottostrutture di terzo livello per descrivere il modello per 180°.

Una parte importante del lavoro preliminare ha riguardato la preparazione delle matrici elastiche dei materiali ortotropi e la loro orientazione. Il modello comprendeva anche alcune parti schematizzate come lastre e con materiali avvolti e multistrato, dei quali sono state determinate le matrici elastiche equivalenti in base alle caratteristiche elastiche di ogni strato e ai moduli elastici in direzione normale o parallela alle fibre. L’analisi è stata condotta con carico di accelerazione laterale equivalente di 60g e pressione interna. Con lo stesso modello è stata inoltre effettuata l’analisi modale per ottenere le prime frequenze proprie e i modi di vibrare. Un’ulteriore analisi parallela è stata condotta impiegando un modello ad elementi armonici assialsimmetrici.

 

Caratteristiche principali: schematizzazione ad e.f. con sottostrutture a più livelli; presenza di elementi finiti di tipo diverso (solidi a 27 e 18 nodi; shell a 6 e 8 nodi; beam; masse concentrate); condensazione dinamica dei gradi di libertà; analisi modale; presenza di materiali isotropi e ortotropi; materiali ad avvolgimento geodetico; multistrato; calcolo matrici elastiche equivalenti per i multistrato; orientazione delle matrici elastiche; rotazione degli sforzi calcolati dal programma per la valutazione della compressione longitudinale e del taglio interlaminare.