Verifiche strutturali della Main Oxidizer Valve nell'ambito del progetto THRUST

This report documents the application of the Finite Element Method (FEM) for the structural analysis of components used in the THRUST student project at the University of Padua. Following a detailed theoretical introduction to FEM, training exercises were carried out using SolidWorks Simulation, including the analysis of a thin plate with a hole, to gain experience with the software and with mesh sensitivity analysis. The study then focused on the analysis of a component of the propulsive system of the SFR1 hybrid rocket called MOV, which stands for Main Oxidizer Valve. In particular, the resistance of the Coperchio to internal nominal pressure, the strength integrity of the MOV-CC connection, the shear strength of the Armatore, and the correct dimensioning of the spring. The simulations performed validated the design choices in most cases, demonstrating the component's ability to withstand the expected loads during operation. In one case, the finite element method proved to be inapplicable. The numerical results were finally checked against theoretical models to verify the simulation’s reliability.

L’elaborato documenta l'applicazione del Metodo agli Elementi Finiti (FEM) per l’analisi strutturale di componenti impiegati nel progetto studentesco THRUST dell’Università degli Studi di Padova. Dopo una trattazione teorica del metodo FEM, sono stati affrontati esercizi di addestramento su SOLIDWORKS Simulation, tra cui l’analisi di una piastra forata, al fine di acquisire familiarità con il software e con l’analisi di sensibilità della mesh. Lo studio si è concentrato poi sull’analisi di un componente parte del sistema propulsivo del razzo ibrido SFR1, detto MOV, acronimo di Main Oxidizer Valve. In particolare, è stata verificata la resistenza del Coperchio della MOV alla pressione nominale, la tenuta del collegamento filettato tra MOV e camera di combustione, la resistenza a taglio dell’Armatore e il dimensionamento della Molla. Le simulazioni condotte hanno permesso di validare le scelte progettuali nella maggior parte dei casi, dimostrando la resistenza del componente alle sollecitazioni previste in esercizio. In un caso, il metodo agli elementi finiti è risultato non applicabile. I risultati numerici sono stati confrontati con dei modelli teorici per validarne l’affidabilità.