25252

طراحي، ساخت و آزمايش مخزن پيشرانهي مايع

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك - طراحي كاربردي - شكل دهي

1393

1393/02/02

دكتر حجت قاسمي

دكتر محمد رياحي

مهندسي مكانيك

مخازن پيشرانه‌ي مايع، يكي از مهمترين اجزاء سيستم پيشرانش سامانه‌هاي فضايي مي¬باشند. اغلب مخازن پيشرانه‌ي فضايي، داراي يك ديافراگم مياني مي¬باشند كه از تلاطم پيشرانه جلوگيري كرده و آنرا در فضاي دروني مخزن مقيد مي¬نمايد. اين ديافراگم‌ها، از جنس¬هاي پليمري يا فلزي ساخته مي¬شوند و نقش به سزايي در عملكرد مطمئن سيستم پيشرانش ايفا مي‌كنند. هدف از اجراي اين پروژه، دست¬يابي به يك مخزن پيشرانه‌ي مايع، با تكيه بر ديافراگم فلزي بوده است. به اين منظور، مطالعاتي بر روي نحوه‌ي عملكرد و تغيير شكل ديافراگم‌هاي فلزي صورت گرفت. در اين فرآيند، از شبيه‌سازي¬هاي اجزاي محدود و محاسبات تحليلي بهره گرفته شد. پس از تعيين ساختار ديافراگم، راه‌كارهاي توليد آن مورد بررسي قرار گرفت و در نهايت روش شكل‌دهي هيدروليكي براي ساخت بخش نيم‌كروي ديافراگم انتخاب گرديد و در كنار آن، فرايند توليد لبه‌ي بازگشتي ديافراگم نيز تدوين شد. براي اجراي علمي فرآيند شكل‌دهي، مطالعاتي بر روي روش شكل‌دهي هيدروليكي صورت گرفت. به اين منظور، روابط تحليلي مربوطه استخراج شده و توسط روش اجزاي محدود، فرآيند شكل‌دهي شبيه‌سازي گرديد. به طور هم‌زمان، سيستم‌هاي مورد نياز براي ساخت ديافراگم و اجراي تست‌ها نيز¬ طراحي و ساخته شد و با استفاده از مجموعه‌ي تست، تعدادي ديافراگم ساخته شده و فرآيند تغيير شكل آن مورد برررسي قرار گرفت. بنابراين، يك ديافراگم كامل، با عملكرد مطلوب و مشابه نمونه‌هاي موجود توليد گرديد.

1400/07/01

Design , manufacturing and test of Liquid Propellant Tank

1/1/1900 12:00:00 AM

Liquid propellant tanks are important parts of space propulsion systems. Most of space propulsion tanks have an interior diaphragm which could prevent propellant turbulency and cause to be confined in the reservoir space. The diaphragms are made up of metals or polymers and have an important role in the safe operation of the tank. The goal of this project is to design and manufacturing of a propellant tank using a metal diaphragm. To achieve this purpose, the operation and deformation of metallic diaphragms have studied. The FEM simulations and analytical modeling were used in this study. After determining the structure of the diaphragm, the manufacturing techniques were evaluated. Finally, the hydraulic forming method was selected for manufacturing of hemispherical part of diaphragm. Also the manufacturing method of reversal edge was selected due to the minimizing of required forming force. Moreover, the fundamentals of hydraulic forming process were studied with analytical and FEM approach. Simultaneously, the required systems for manufacturing and test of diaphragm were designed and produced. Then, a number of diaphragms were fabricated and the phenomenon of reversal behavior was successfully tested.

ديافراگم , بازگشت ديافراگم , شكل دهي هيدروليكي

Diaphragm , Reversal , Hydraulic forming