Simulazione della risposta modale del serbatoio ricaricabile di un sistema propulsivo alimentato a iodio solido

Il presente elaborato è focalizzato sull’analisi strutturale e la simulazione della risposta modale di un serbatoio ricaricabile a iodio solido, sviluppato nell’ambito del progetto BOOST per sistemi di propulsione elettrica di SmallSats. L’obiettivo primario è stato verificare la robustezza strutturale del componente sotto le sollecitazioni dinamiche dell’ambiente di lancio, in particolare quelle imposte dal vettore Falcon 9. L’analisi è stata condotta mediante il Metodo degli Elementi Finiti (FEM) con il software ANSYS Workbench, seguendo un approccio progressivo dal modello semplificato al modello finale. Il confronto tra un modello a vincoli rigidi (Case Study 1) e un modello a serbatoio mobile (Case Study 2) ha dimostrato che la configurazione più realistica introduce un aumento significativo e critico di tensioni e deformazioni. L’integrazione del Case Study 3, che approfondisce ulteriormente gli effetti del comportamento reale dell’assemblaggio attraverso condizioni di contatto più accurate e una modellazione più rappresentativa, ha confermato e ampliato tali evidenze, permettendo di individuare con maggiore precisione le aree soggette a criticità strutturale. In particolare, le analisi di Random Vibration e Shock Response Spectrum hanno evidenziato la necessità di interventi progettuali mirati sui punti critici, come interfaccia fluidica in PTFE, valvola e base di supporto, per garantire conformità agli standard ECSS e la sicurezza operativa del serbatoio.