Modal analysis of a bolted bracket by use of FEA

The present thesis was performed at ASML, a company that produces high precision lithography machines used for microchips production. These machines are made of various components, whose modal behaviour needs to be analysed in order to minimize vibrations, which affect machine performance. Modal tests were conducted on three different versions of a bolted component. The aim of this work was to find a simple and reliable method to perform modal analysis on the bolted component via finite element analysis using SIEMENS NX. Three different modelling strategies were adopted, with different levels of approximation; these strategies were applied to the three versions of the component, and compared to the experimental tests to evaluate their accuracy. The findings will be used to study future components via FEA modal analysis, without the need of further modal testing.

Il presente lavoro di tesi è stato svolto presso ASML, un’impresa che produce macchinari litografici ad alta precisione usati per la produzione di microprocessori. All’interno di questi macchinari sono presenti vari componenti, il cui comportamento modale deve essere analizzato per minimizzare le vibrazioni, che compromettono le prestazioni della macchina. Sono state condotte prove di analisi modale su tre versioni differenti di un componente imbullonato. L’obiettivo di questo lavoro di tesi era di trovare un metodo semplice ed affidabile per eseguire analisi modale sul componente imbullonato tramite analisi ad elementi finiti usando SIEMENS NX. Sono state adottate tre differenti strategie di modellazione, con differenti livelli di approssimazione. Queste strategie sono state applicate alle tre versioni del componente e confrontate con i test sperimentali per valutare la loro accuratezza. I risultati saranno usati per studiare componenti future tramite FEA, senza bisogno di ulteriori test modali.