Meccanica della frattura su scambiatore criogenico.

 

Questo progetto tecnologico è stato sviluppato, secondo i requisiti imposti dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA), nell'ambito del programma Hermes. La funzione dello scambiatore criogenico è quella di assicurare, durante tutte le possibili fasi di una missione nello spazio, il riscaldamento dell’ossigeno criogenico proveniente dai serbatoi del veicolo, per mezzo di un circuito fluido esterno (freon) considerato come “lato caldo”.

La struttura è costituita da un corpo cilindrico esterno, da un condotto centrale percorso dal fluido caldo e da una serie di condotti a sviluppo elicoidale entro cui circola il fluido refrigerante criogenico (ossigeno t=-183°C in ingresso). Le verifiche sono effettuate per accelerazione statica, cicli termici e di pressione, accelerazioni sinusoidali e random. Il serbatoio in pressione è considerato un oggetto potenzialmente soggetto ad innesco di frattura critico (PFCI) per cui è richiesta l’analisi fail-safe. Una volta generati gli spettri di carico e sforzo sulla base degli eventi di carico previsti durante la vita del componente (test, handling, trasporto, lancio, funzionamento operativo, rigenerazione, ripetizioni della missione) e degli sforzi unitari relativi ai diversi tipi di carico, è effettuata la verifica sulla stabilità di una eventuale cricca iniziale.

 

Caratteristiche principali: analisi statiche con Ansys; analisi a fatica e meccanica della frattura con Esacrack, Esaload, Nasfla, Nasgro, Esafatig.