EXTRUSION FORMING OF A DOUBLE BASE SOLID ROCKET PROPELLANT BY FINITE ELEMENT METHOD

Abstract

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.

Keywords

• Double base solid rocket propellant, Direct extrusion, Finite element method, Elastic-plastic.

ÇİFT BAZLI KATI ROKET YAKITININ EKSTRÜZYON İŞLEMİYLE ŞEKİLLENDİRMESİNİN SONLU ELEMAN METODUYLA MODELLENMESİ

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

• Çift bazlı katı roket yakıtı, Direkt ekstrüzyon, Sonlu eleman metodu, Elastik-plastik.