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流体機械設計による近未来に役立つエンジニアリング

流体機械設計をベースとして近未来に役立つエンジニアリングを行う株式会社ターボブレードの社長 林 正基の毎日の活動

ロケット用フレームストリンガー外殻構造を持つ液体酸素タンクの内圧構造解析結果

2018年06月06日 | 宇宙航空産業機械

ロケット用のフレームストリンガー外殻構造を持つ液体酸素タンクの内圧(0.3MPaA)構造解析結果図です。

液体酸素タンクとして次図のような外観となるアルミニウム製の圧力タンクを大まかに計画してみました。

次がタンクの内部構造となり、外殻の薄板の内側にアルミ型材を用いたフレームストリンガー構造の補強があります。

タンクの中心部には燃料タンクからの燃料配管を通すための円筒通路があり、その両端はフランジ構造です。

次が内圧構造解析用に解析メッシュを作成した図です。

次が構造解析の結果の最大主応力分布を示しています。

タンク内の主応力分布を次は示しています。

次図は変位の分布を示していますが、最大変位は34mmにもなり、ストリンガー部に表れています。

次図は、安全率を示しています。

最低安全率は0.17となり1を下回り、タンク側壁が破壊される可能性を持ちます。

次はタンク内の安全率分布を見たものですが、ストリンガー部は安全率がやはり低いです。

最後の次図は固定フランジ部の安全率を見たものですが、フランジ外周溶接部で安全率が低くなっています。

よって、フランジでは固定を行わず、次のタンク計画ではタンク外周板材部で固定を行うように設計変更します。

<今日の流れ>

今日は朝から食あたり的なお腹の調子の悪さで、会社を休んでいます。


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