Appunti degli studenti per corsi ed esami del Prof. Gasbarri Paolo

Questo studio analizza i comportamenti meccanici di due lanciatori in un tipico inviluppo di volo. Il lavoro inizia con un'analisi delle modalità normali e termina con uno studio quasi-static, passando attraverso una validazione termica dei due modelli ad elementi finiti (FE, Finite Elements). L'analisi delle modalità normali ha l'obiettivo di valutare le prime sei frequenze modali del lanciatore per esaminare il comportamento elastico dell'intera struttura. Questo studio è stato condotto considerando diversi modelli FEA per ciascun lanciatore. Questo approccio permette di ottenere un buon livello di fiducia nei risultati ottenuti. Come ulteriore validazione, è stato creato un modello a massa concentrata. L'utilizzo di un approccio non basato su tecniche FE fornisce un ulteriore livello di robustezza allo studio condotto e può essere utilizzato come test iniziale per studi futuri. L'analisi termica è stata condotta con l'obiettivo di validare la struttura del lanciatore anche dal punto di vista termico. L'inviluppo termico è stato definito considerando lo scenario peggiore in un inviluppo di volo. Come parte della validazione iniziale di un lanciatore, è necessario considerare un buon comportamento sotto un carico termico completo per il dimensionamento e il calcolo delle parti costituenti la struttura. Come per l'analisi precedente, anche in questo studio sono stati considerati diversi modelli FE per ottenere un livello più elevato di fiducia nei risultati. L'analisi finale è la cosiddetta validazione quasi-static. Per questo tipo di analisi, è stato selezionato un insieme di carichi meccanici come inviluppo peggiore all'interno di una gamma di carichi applicati. La complessità aggiuntiva di questa analisi consiste nel fatto che la struttura non presenta vincoli applicati, essendo un oggetto volante. Sono state utilizzate tecniche alternative per superare questa condizione di carico imposta. Come già menzionato per le altre analisi condotte in questo studio, anche per questa validazione sono stati prodotti diversi modelli FE con l'obiettivo di ottenere un alto livello di fiducia nei risultati. Gli stessi approcci sono stati utilizzati per un lanciatore a 2 stadi, chiamato RAK – Rock Al Khali, e per un lanciatore spaziale a 3 stadi. Tutti i risultati sono stati raccolti nella sezione finale di questa analisi, che include anche la validazione a massa concentrata, mirata a supportare ulteriormente i modelli FE. La prima sezione di questo studio offre una panoramica generale sull'elasticità e si riferisce principalmente all'analisi modale. Fornisce un approccio generale alle matrici di massa e rigidezza, dettagliate nella sezione finale. Pertanto, questa sezione fornisce una previsione iniziale dei risultati dettagliati nel resto dello studio. Infine, in questo sezione, è stata presentata una raccolta di inviluppi di carico. L'identificazione del peggior inviluppo di volo completa il secondo sezione di questo studio. Di conseguenza, questa parte è cruciale per il proseguimento dell'intera analisi, rappresentando il fondamento su cui si basano tutte le analisi.