Risultati delle analisi a frattura

Unità: MPa, mm PFCI n°: 1 Denominazione: Right Wall - RW Modello NASGRO: SC01 W: 27.9 t: 3 Materiale: AA 7075 T7351 File di spettro utilizzato: spettroRW.dat

Vista:

3D CAD e FEM Tipo di carico Trazione S0 Flessione S1 Flessione S2

1g_X 1.03 - - 1g_Y 0.0823 - - 1g_Z 0.013 - - Tensione dovuta a MDP 2.53 - - Carico limite 22.5 - - Tipo di NDI: Dye penetrant

Dimensioni iniziali della cricca: a=0.635; c=3.175; a/c=0.20;

Dimensioni finali della cricca: a=0.635; c=3.175; a/c=0.20;

n° di missioni: >100 Tipo iniziale del difetto: SC01 minimum

crack depth

Note: - critical crack size has NOT been reached; no significant crack growth occur in

4 times service life

- analytical life > 4 times service life? YES

169

Unità: MPa, mm PFCI n°: 2

Denominazione: Left Wall - LW Modello NASGRO: CC02 W: 121 t: 3 D:44.93 B:37.1 ν:0.3 Materiale: AA 7075 T7351 File di spettro utilizzato: spettroLW.dat

Vista:

3D CAD e FEM Tipo di carico Trazione S0 Flessione S1 Flessione S2

1g_X 0.194 - - 1g_Y 0.137 - - 1g_Z 0.015 - - Tensione dovuta a MDP 3.17 - - Carico limite 27 - - Tipo di NDI: Eddy current

Dimensioni iniziali della cricca: a=1.905; c=1.905; a/c=1;

Dimensioni finali della cricca: a=2.186; c=2.371; a/c=0.92;

n° di missioni: 7 Tipo iniziale del difetto: CC02 minimum

crack depth

Note: - critical crack size has NOT been reached; no significant crack growth occur in

4 times service life

- analytical life > 4 times service life? YES

170

Unità: MPa, mm PFCI n°: 3

Denominazione: Front Wall - FW Modello NASGRO: CC02 W: 276 t: 3 D:3.3 B:50 ν:0.3 Materiale: AA 7075 T7351 File di spettro utilizzato: spettroFW.dat

Vista:

3D CAD e FEM

Tipo di carico Trazione S0 Flessione S1 Flessione S2

1g_X - 0.576 - 1g_Y - 1.08 - 1g_Z - 0.153 - Tensione dovuta a MDP - 7.5 - Carico limite - 59.7 - Tipo di NDI: Dye penetrant

Dimensioni iniziali della cricca: a=2.54; c=3.809; a/c=0.6667;

Dimensioni finali della cricca: a=2.54; c=3.809; a/c=0.6667;

n° di missioni: > 100 Tipo iniziale del difetto: CC02 minimum

crack depth

Note: - critical crack size has NOT been reached; no significant crack growth occur in

4 times service life

- analytical life > 4 times service life? YES

171

Unità: MPa, mm PFCI n°: 4

Denominazione: Back Wall - FW Modello NASGRO: CC02 W: 276 t: 7.2 D:5.2 B:6 ν:0.3 Materiale: AA 7075 T7351 File di spettro utilizzato: spettroBackW.dat Vista:

3D CAD e FEM

Tipo di carico Trazione S0 Flessione S1 Flessione S2

1g_X - 0.532 - 1g_Y - 0.341 - 1g_Z - 317 - Tensione dovuta a MDP - 27.6 - Carico limite - 121 - Tipo di NDI: Eddy current

Dimensioni iniziali della cricca: a=1.905; c=1.905; a/c=1;

Dimensioni finali della cricca: a=1.915; c=2.197; a/c=0.872;

n° di missioni: 42 Tipo iniziale del difetto: CC02 minimum

crack depth

Note: - critical crack size has NOT been reached; no significant crack growth occur in

4 times service life

- analytical life > 4 times service life? YES

172

Unità: MPa, mm PFCI n°: 5

Denominazione: Top Wall - FW Modello NASGRO: CC02 W: 145 t: 7.2 D:5.2 B:6 ν:0.3 Materiale: AA 7075 T7351 File di spettro utilizzato: spettroTW.dat

Vista:

3D CAD e FEM

Tipo di carico Trazione S0 Flessione S1 Flessione S2

1g_X 0.102 - - 1g_Y 0.267 - - 1g_Z 0.103 - - Tensione dovuta a MDP 5.17 - - Carico limite 43.3 - - Tipo di NDI: Eddy current

Dimensioni iniziali della cricca: a=1.905; c=1.905; a/c=1;

Dimensioni finali della cricca: a=1.905; c=1.905; a/c=1; n° di missioni: > 100 Tipo iniziale del difetto: CC02

minimum crack depth

Note: - critical crack size has NOT been reached; no significant crack growth occur in

4 times service life

- analytical life > 4 times service life? YES

173 Unità: MPa, mm PFCI n°: 6 Denominazione: Bottom Wall - BW Modello NASGRO: CC02 W: 145 t: 3 D:22 B:26 ν:0.3 Materiale: AA 7075 T7351 File di spettro utilizzato: spettroBW.dat

Vista:

3D CAD e FEM Tipo di carico Trazione S0 Flessione S1 Flessione S2

1g_X 0.111 - - 1g_Y 0.178 - - 1g_Z 0.129 - - Tensione dovuta a MDP 4.76 - - Carico limite 60.2 - -

Tipo di NDI: Dye

penetrant

Dimensioni iniziali della cricca: a=2.54; c=3.809; a/c=0.6667;

Dimensioni finali della cricca:

a=2.86; c=5.348 a/c=0.535; n° di missioni: 10 Tipo iniziale del difetto:

CC02 minimum crack depth Note: - critical crack size has NOT been reached; no significant crack growth occur in

4 times service life

- analytical life > 4 times service life? YES

174

6) Conclusioni

Nel corso di questo studio si è visto come partendo dal modello CAD di un componente aerospaziale è stato possibile realizzare le verifiche strutturali grazie alla realizzazione del modello FEM rispettando i requisiti imposti dalle normative specifiche. E' stato dimostrato che tutti i componenti strutturali del modello soddisfano i requisiti sui margini di sicurezza imposti dalla normativa, sia a livello delle analisi strutturali dei vari load cases che per quanto riguarda le verifiche a frattura. In base ai risultati ottenuti dalle verifiche strutturali e nonostante l'EEB rispetti già i margini imposti relativi al peso, può risultare utile effettuare un ottimizzazione della geometria al fine di ridurlo ulteriormente. Nel caso si decidesse di variare la geometria delle pareti del modello CAD occorrerebbe rivedere il modello FEM, rifare tutti i checks necessari e le analisi di tutte le condizioni di carico viste.

Relativamente all'accuratezza del modello FEM rispetto la reale fisica del problema, può risultare necessario effettuare uno studio più accurato sulla modellazione del foam che avvolge il componente all'interno della CTB di lancio. Il comportamento del foam è infatti di tipo non lineare, ma nelle analisi, in base ai dati sperimentali ricavati dalla normativa ASTRIUM, è stato assunto in prima approssimazione lineare a tratti. Si è quindi appreso che in base alle esigenze delle verifiche strutturali da effettuare occorre un compromesso tra la precisione di realizzazione del modello, i tempi, i costi di esecuzione del modello e la qualità dei risultati che si desidera ricavare.

La metodologia di impostazione ed esecuzione delle verifiche strutturali appresa per l'EEB può essere applicata a qualsiasi altro componente meccanico che debba essere verificato a livello strutturale. L'attività di questa tesi è stata resa possibile anche grazie ai consigli tecnici e al supporto ricevuto dai colleghi presenti in Highftech Engineering che da sempre hanno fornito gli strumenti necessari per la realizzazione del lavoro effettuato.

175

7) Appendice