解 析 精 度 の 向上
本 論 文 で は,有 限 要 素 法 解 析 にお い て は,例 示 したMEMSX線 光 学 系 振 動試 験 治 具 が 比 較 的 剛 な構…造 で あ る こ と もあ って,ソ リ ッ ドモ デ ル しか使 用 して いな い.そ の た め計 算 コス ト削 減 は ネ ジモ デ ル の 省 略 程 度 しか行 え て い な い.し か し実 際 に計 算 コス トが 限 られ て い る場 合 に お い て,特 に 薄板 の よ うな構 造 に対 して は シ ェル モ デ ル や ソ リ ッ ドシ ェル モ デ ル を使 用 し計 算 コス トを 削減 して い くこ とも多 い.ま たMEMSX線 光 学 系 に 関 して は,物 性 が振 動 試 験 で だ け で は詳 細 に分 か らな い 点 も多 く,MEMSX線 ミラ ー の 主材 料 で あ る 単結 晶 シ リコ ンは 室 温 で は 脆性 破 壊,高 温 で は延 性 破 壊 を起 こす こ とが 知 られ て い る な ど,未 だ研 究 が 続 い て い る分 野 で もあ る.場 合 に よっ て は 物性 分 野 に も協力 を仰 い で い く必 要 が あ る.モ デ リン グ に お い て も,こ ち ら も シェル モ デル な どを有 効 に活 用 す る こ とで,も う少 し詳細 な解 析 が 可 能 とな る と考 え られ る.
また 解 析 に 関 して は,本 論 文 で は実 際 の宇 宙 機 の 構 造 試 験 の 流 れ を 考慮 し,モ ー ダル 解 析 ・ラ ン ダ ム振 動 解 析 ・静 荷 重 解 析 に特 に着 目 して い る.た だ モ ー ド解 析 な どの精 度 に 関 して は,よ り非 線 形 な応 答 も確 認 で き る周 波 数 応 答 解 析 な どか ら,直 接 法 で確 認 す る こ とも今 後 は考 え られ る.直 接 法 の解 析 にお い て 問 題 とな るの は圧 倒 的 に デ ー タ容 量 が大 き くな る こ とで,こ ち らも十 分 考 慮 し,す で に 行 わ れ た 解 析 デ ー タ な どを簡 単 にま とめ て い き実 際 の 解 析 デ ー タ を可 能 な限 り容 量 節約 の た め 消去 して い くこ とも考 え られ る.
実 験 精 度 の 向 上
ORBIS構 造 モ デ ル の振 動 試 験,MEMSX線 光 学 系 振 動試 験 共 に,治 具 の形 状 や 取 り付 け精 度 に よ る もの と思 われ る振 動応 答 が 見 受 け られ た.治 具 形 状 は振 動 入 力 に差 し支 えの ない 範 囲 で可 能 な限 り剛 に した り, 角 を 丸 め る な どの 工夫 を組 み 込 む必 要 が あ る と考 え られ る.ま たORBIS構 造 モデ ル な どの 実験 は大 掛 か り に な るた め,事 前 に一 つ 一 つ の作 業 を イ メ ー ジ し正 確 に締 結 す るな ど して精 度 を担保 す る しか な い.
衝 撃 試 験 へ の 対 応
今 回 は衛 星 搭 載機 器 に対 す る構 造 試 験 の 内,衝 撃試 験 以外 の試 験 に 関 して着 目 した が,今 後 は破 壊 ・衝 撃 試 験 に 関 して 実 験 ・解 析 を行 っ た 搭載 可 能性 の検 討 も必 要 とな る.す で に数 度 の振 動 試 験 で,MEMSX線 ミ ラー 自体 に 大 きな構 造 の 変 化 が ない こ とは確 認 され て い るが,幾 度 か 試 験 中の 人 為 ミス に よ る衝 撃 で破 損 し た例 が あ る.精 密 な破 壊 挙 動 の シ ミュ レー シ ョンは,計 算 コ ス トな どを考 慮す る と非 常 に解 決 し難 く,ま た 現 状 のMEMSX線 ミラー のCADモ デ ル は有 限 要 素 法 解析 時 の メ ッシ ュ数 制 限 も考 慮 し再 現度 が 低 い.現 状 で は,衝 撃 の 伝 わ りに くい搭 載 構 造 を解 析 な どで模 索 して い く こ とで効 率的 な 開発 を行 うべ き で あ る と考
え られ る.
参 考 文献
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