Study on lightweight and high-accuracy deformable structures using mechanical metamaterials

Research Project

Project/Area Number	24K07897
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
Research Institution	防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
Principal Investigator	田中宏明防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (90532002)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	mechanical metamaterials / lattice structures / deformable structures / aerospace structures
Outline of Research at the Start	メカニカルメタマテリアルの軽量性と，これまで注目されていなかった３次元的な構造異方性を利用し従来の形状可変構造が有する問題点の克服を目指すとともに，基本ユニットレベル，全体構造システムレベルの２つのレベルからなる設計方法を構築する．基本ユニットレベルでは候補となるユニット構造トポロジーや機能付加部材の特徴を調べ，全体構造システムレベルで利用する候補ユニットをカタログ化し，全体構造システムレベルでは進化計算を用いてカタログ化されたユニット構造の組み合わせを最適化することで，形状可変構造システムを設計する．設計された形状可変構造は３Dプリンタを用いて造形，評価を行い設計方法の有効性を実証する．