Progettazione e analisi di un giunto bullonato a cedimento controllato per impiego aerospaziale

The intrinsic goal of a joint design is to resist external stresses and not fail when subjected to them. Typically, a bolted joint is designed to hold two or more flanges together—depending on the configuration—and therefore requires a study into the bolt's sizing to meet these requirements, including a safety margin. In the "Thrust" project, it was necessary to use a joint that, conversely, would fail if subjected to an external stress exceeding a certain threshold. In this context, this study proposes an unconventional design approach based on the structural theory of bolted joints: a controlled-failure design of a bolt connecting two separate elements of the SFR0 sounding rocket of the Thrust project.

La normale progettazione di un giunto prevede l’intrinseco obiettivo di resistere alle sollecitazioni esterne e non raggiungere il fallimento se sottoposto ad esse. Tipicamente un giunto bullonato ha come obiettivo quello di mantenere unite fra loro due o più flange - a seconda della configurazione - e di conseguenza è previsto uno studio sul dimensionamento del bullone in modo tale che soddisfi i requisiti, anche con un margine di sicurezza. Nel progetto "Thrust" si è rivelato necessario l’utilizzo di un giunto che, al contrario, fallisse se sottoposto a una sollecitazione esterna superiore a una determinata soglia. In questo contesto il presente studio propone un dimensionamento non convenzionale in merito alla teoria strutturale dei giunti bullonati: una progettazione a rottura controllata di un bullone che congiunge due elementi distinti del razzo sonda SFR0 del progetto Thrust.