بررسي تجربي و عددي اثر پارامترهاي هندسي روي رفتار غيرخطي لولاي منعطف جهت كنترل بردار تراست موتور سوخت جامد

Experimental and Numerical Investigation of the Effect of Geometric Parameters on Flexible joint Nonlinear Behavior for Solid rocket motor Trust Vector Control

موتور پيشران سوخت جامد در انواع سامانه هاي نظامي و فضايي بكار مي رود. اين موتورها نيازمند يك سيستم هدايت و كنترل در مسير پرواز مي باشند. يكي از پيشرفته ترين و موثر ترين روش هاي كنترل بردار تراست، استفاده از لولاي منعطف مي باشد كه براي موتورهاي قطربالا كاربرد دارد. لولاي منعطف شامل لايه هاي الاستومري (با هدف انعطاف پذيري) است كه با رينگ هاي فلزي (باهدف تامين صلبيت) تقويت مي شوند. متريال لاستيكي بكار رفته توسعه داده شده و رفتار آن از نظر حرارتي و مكانيكي و ويسكوز بررسي شده است. يك لولاي منعطف طراحي و ساخته شده و نتايج ساخت و تست هيدرواستاتيك ارائه شده است. روش شبيه سازي رفتار غيرخطي باكمك نرم افزار اجزاء محدود ارائه شده و تطابق نتايج آن باتست بررسي شده است كه نتايج تطابق خوبي را با تست نشان مي دهد، با توجه به اهميت پارامترهاي هندسي(هفت پارامتر هندسي مستقل) اثر تغيير پارامترهاي هندسي بر روي مشخصات نيرويي و تنشي باكمك روش اجزاء محدود بررسي شده است. درنهايت با استفاده از نتايج بدست آمده راهكار طراحي بهينه لولاي منعطف با كمك تغيير ابعاد هندسي ارائه شده است.

Solid rocket motors are propulsion devices for both satellite launchers and missiles. Wich require guidance and steering to fly along a programmed trajectory and to comensate for flight disturbances.In most solid rocket motor. Thrust vector control (TVC) is required.one of the most efficeient methods of TVC is flexible nozzle system. The flexible nozzle consists of a flexible joint made of an elastometric material alternating with reinforcement rigns of metallic material. In this paper nonlinear simulation of flexible joint developed. The flexible joint is the most widely used device in modern nozzle.to obtain reliable design and reduce development risk nonlinear finite element analysis was performed to simulate the flexible joint structural behavior in bench test conditions. The analysis predictions show good agreement with the test. Considering the importance of geometric parameters, the effect of changing geometric parameters on the flexible joint behavioral behavior has been investigated with the help of finite element method, and a suitable flexible joint design has been proposed with the help of changing geometric dimensions with considering different input parameters.