光学ベンチの軽量化とその強度チェック

14 Jan, 2001   tokoku


解析


光学ベンチのサポートプレートの軽量化案について、
その強度をFEMでチェックした。

サポートプレートのコリメータ部には直径120mm、カメラ部には直径100mmの
穴をぜんぶで24個あけた（図１）。これで約10kgの軽量化になる。


                 図１  全体像（左：鳥瞰図、右：正面図）
                       穴の中に見えるのは光学レンズとホルダーぶんのおもり


[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 GPa
        密度        2.7×103 kg/m3
        ポアソン比  0.3
        降伏応力    

ストラップ
材質   ：G１０
物性値 ：77Kの値を使用
         ヤング率   23.8 GPa
         密度       1.88×103 [kg/m3]
         ポアソン比 0.12
         降伏応力   6.2 GPa  （参考数値：温度不明）
         引っ張り応力 275.8 MPa  （参考数値）

ストラップ支持方法 ： 四つ字＋うちまた 型



結果

ベンチの変位量の詳細な数値はこっち


分布図は以下のようになります（クリックすると絵がちゃんと見えます）。


                           ↓ 静止状態のとき（重力が-Z軸方向）


                           ↓ X軸方向に90度傾けたとき（重力がX軸方向）


                           ↓ Y軸方向に90度傾けたとき（重力がY軸方向）

                           図２ 各状態での変位量と応力分布