1

1. 概要2. ＤＰＦ試験マスモジュールの概要3. BBM実験全体の流れ4. 設計・製作・組立・構造解析について5. 今後の予定6. まとめ

2

　 DPF試験マスモジュールの Breadboard 　Model[BBM]の設計・加工・組立・構造解析を行った。

　構造解析で行った現モデルでの解析結果を、次のモデルにフィードバックする。

3

ＤＰＦとは　宇宙重力波検出器 DECIGOの前哨衛星 ＤＰＦ試験マスモジュールとは　干渉計の鏡と試験マスを保持する機構

4

Breadboard 　Model （ BBM ）

Engineering 　Model

Flight 　 Model

現在（ 2008 ～ 2009 年） 2009 年～ 2011 年～

5

6

時期

設計↓

熱・構造解析（時間の都合上製作と同時進行）

↓ 今年度

製作↓組立↓

評価実験 来年度

7

★総重量：約 19kg★全体の大きさ： 150mm×200mm×300mm

★構成コンポーネント　・ハウジングフレーム　・テストマス　・静電容量型センサー・アクチュエーター　・クランプリリースモーター　・ローンチロックモーター　・レーザーセンサ

8

★テストマス： 70mm角、アルミニウム★ハウジングフレーム： 110mm角、アルミニウム★電極板（静電容量型センサー　　 ・アクチュエータ）：銅板に金メッキ

加工：天文台マシンショップ　（精度　 30μm）

9

レーザーセンサのコーナーキューブ

鏡

電極板（センサー・アクチュエータ）

ロケットでの打上時の影響› 準静的加速度荷重による影響› ランダム振動による影響› 音響による影響› 衝撃による影響

軌道上での熱分布

[ 今回 ]準静的加速度２４Ｇをかけたときの応力分布解析

10

各コンポーネントを再現 材質、形状、質量は、フライトモ

デルで使用予定のものを再現 現実に近い境界条件、応力を再現 機軸下向きに準静的加速度２４Ｇ

11

12

応力分布、変形ともに概ね問題なし。フレーム、電極板、レーザーセンサ等に塑性変形や破壊はない。このモデルで、準静的加速度 24G に対する十分な強度がある。

応力分布 変位

13

★ 電極板★材質－サファイヤ

引張応力最大 4.2MPa （引張強度2250MPa ）圧縮応力最大 0.2MPa （圧縮強度2950MPa ）

応力集中によって破壊されることはない。

→ 問題なし

14

★ フレーム★材質－アルミニウム

ミーゼス応力最大 1.4MPa （降伏点30MPa)

塑性変形しない

→ 問題なし

15

電極板－テストマス間隔 : 1mm

電極－テストマス間の接近 ： 最大0.5μm

→ 問題なし

★ 準静的加速度 24G に対しての強度は概ね問題なし。

★ 次のモデルではモジュール全体を計量化する必要性があり、それに伴い各コンポーネントの配置の最適化を行う。

16

その他 微小重力環境での試験（検討中）

17

20094 月

5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月

11月

12月

20101 月

2 月 3 月

熱・構造解析

試験マスモジュールの総合動作試験

各コンポーネントの性能評価実験

DPF試験マスモジュールの BBMを設計・製作・組立・準静的加速度について構造解析を行った。構造解析の結果、現モデルで準静的加速度 24Gに対する強度は十分であることが分かった。

モジュール全体の軽量化及び各コンポーネントの配置の最適化を次のモデルでは行いたい。

今後は、他の熱・構造解析、性能評価実験を行う予定。

18