Çift bazlı katı roket yakıtının ekstrüzyon işlemiyle şekillendirmesinin sonlu eleman metoduyla modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada çift bazlı katı roket yakıtlarının üretimlerinde önemli bir aşamayı oluşturan ekstrüzyonla şekillendirme safhasının, Ansys sonlu eleman benzetim paketi yardımıyla 3-boyutta modellemesi gerçekleştirilmiştir. Direkt ekstrüzyona tabi tutulan katı yakıtın mekanik davranışı, temel modeli oluşturmak ve sonradan gerçekleştirilecek elastoviskoplastik modellemeyle karşılaştırma yapmak üzere elastik-plastik şeklinde alınmıştır. Coulomb sürtünmeli kontakt yüzeyleri, doğrusal olmayan geometrik ve malzeme davranışları ele alınan modelde, büyük şekil değiştirmeler adımsal bir çözüm yaklaşımıyla hesaplanmıştır. Simülasyon yardımıyla ekstrüzyon sırasında katı yakıtta oluşan hidrostatik basınç, gerilme, gerinim ve yer değiştirme değerleri belirlenmiştir

In this study, three dimensional modelling of extrusion forming of a double base solid rocket propellant is performed on Ansys® finite element simulation package. For the purpose of initial model construction and later comparisons with elastoviscoplastik model, the solid propellant is assumed to obey the elastic-plastic material response during the direct extrusion process. Taking into account the contact surface behavior with Coulomb friction and geometric and material nonlinearities, an incremental large large strain solution methodology has been adapted in the simulation. The hydrostatic pressure, stress, strain, and displacement values during extrusion of the solid rocket propellant are obtained from the simulation.