Denna avhandling undersöker utvecklingscykeln för ett brytbart lock till en raketlanseringsbehållare. Med hjälp av CFD-analys i ANSYS Fluent modellerar studien det transienta dynamiska gasbeteendet inuti behållaren under lanseringen och jämför det med det förväntade beteendet som erhållits från NASA CEA-beräkningar. En specialanpassad trycktestrigg utrustad med högfrekventa tryckgivare och infälld montering användes för att validera CFD-resultaten i ett verkligt experiment. För att utveckla den infällda monteringen användes frekvensinnehållet i det simulerade gasbeteendet i behållaren och de mekaniska begränsningarna i behållarens uppbyggnad. Resultatet blev konstruktion och tillverkning av en infälld montering med en specificerad akustisk naturlig frekvens.

Som en del av utvecklingsprocessen designades prototyper av kompositlock och en modell utvecklades för att simulera deras beteende under belastning. För att validera modellens resultat och bekräfta antagandena om det använda materialet (FR-4) designades och tillverkades en sprängtrycksprovningsrigg. Sprängprovningar genomfördes dock inte på grund av tidpunkten för tillverkningen av sprängtrycksprovningsriggen och tillverkningsproblem med locken. Endast tätningsintegritetstestet genomfördes för att säkerställa tillverknings- och monteringskvaliteten.

Fältförsök genomfördes och data samlades in. För att stödja försöken undersöktes hur resultaten från fältförsöken kunde valideras. Som ett resultat av detta ansågs det nödvändigt att genomföra fler fältförsök och dynamisk kalibrering av sensorerna som en del av det framtida arbetet.

Baserat på resultaten drogs flera slutsatser och förslag för att stödja det framtida arbetet med att utveckla en optimerad och strömlinjeformad utvecklingsprocess för brytbara behållarlock.

This thesis investigates the development cycle of a frangible cover for a rocket launch canister. Using CFD analysis in ANSYS Fluent, the study models transient dynamic gas behavior inside the canister during launch and compares it with the expected behavior obtained from NASA CEA computation. A custom pressure test rig equipped with high-frequency pressure transducers and recess mounting was used to validate the CFD results in a real experiment. To develop the recess mount, the frequency content of the simulated gas behavior in the canister and the mechanical constraints of the canister setup were used. The result was the design and manufacturing of a recess mount with a specified acoustic natural frequency.

As part of the development process, composite cover prototypes were designed, and a model was developed to simulate their behavior under load. To validate the model’s results and confirm the assumptions about the material used (FR-4), a burst pressure test rig was designed and manufactured. However, burst testing activities were not conducted due to the timing of manufacturing the burst pressure test rig and manufacturing issues with the covers. Only the seal integrity test was conducted to ensure manufacturing and assembly quality.

Field test experiment was conducted and data gathered. To support the experimental efforts, investigation was conducted into how to validate the field test results. As a result, more field tests and dynamic calibration of sensors were deemed necessary as part of future work.

Based on the results, multiple conclusions and suggestions were drawn to support future work of development an optimized and streamlined development process of frangible canister covers.