光学ベンチの強度計算詳細 [四つ型+うちまた]
7 Jan, 2001 tokoku
解析
デュワーに光学ベンチを吊って、デュワーをいろいろな方向に振った
ときのベンチの変位の大きさを求めた。
図1 全体像
[解析条件]
光学ベンチ
材質 :Al6061
物性値:77Kの値を使用
ヤング率 70×109 Pa
密度 2.7×103 kg/m3
ポアソン比 0.3
光学素子やH構造サポート板などすべて含めた状態で(図1)解析した
ものから、ベンチの部分だけとりだして、各マウントの足(ネジ位置)
にあたる部分の変位をまとめた。
(マウントの足の位置は11月くらいのバージョンになっているので注意!)
図2 光学ベンチ
* マウントを含めた各光学素子の重量(1セット分)は以下のとおり。
col_1 5.00 kg
col_2 4.70 kg
col_3&4 6.97 kg
cam_1&2 2.57 kg
cam_3&4 5.61 kg
cam_5&6 4.23 kg
detectors 5.90 kg
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total 約 35 kg
* 光学ベンチにぶらさがるもの全部
光学素子(レンズ、マウント) 60 kg
検出器と周辺機構 12 kg
メイン光学ベンチ 24 kg
H構造サイドプレート(2枚) 50 kg
ターレット(6つ) 112 kg
ターレット前後のプレート 32 kg
ストラップ台 1 kg
ミラーマウントボックス 8 kg
ミラー(3つ) 11 kg
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total 約 310 kg
結果
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最大変位量 [um] |
最大ミーゼス応力 [MPa] |
ベンチのみ |
静止しているとき |
57.5 (ベンチの一番下) |
0.27 (ベンチの一番上) |
X方向に90度傾けたとき |
102.7 (ベンチの一番下) |
0.69 (ベンチの一番上) |
Y方向に90度傾けたとき |
50.3 (T字の先端のほう) |
0.58 (ベンチがくびれるところ) |
ベンチの変位量の詳細な数値はこっち
光学ベンチ全体(レンズマウント、ストラップなどを含む)の変位量は
冷却したときの熱応力解析による変形のほうがずっと大きい。
熱応力解析の結果はまた別にかきます。