1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11225206
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
古谷 寛 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00190166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉田 啓 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (60206662)
小木曽 望 大阪府立大学, 工学部, 講師 (70295715)
松永 三郎 東京工業大学, 工学部, 助教授 (00222307)
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| Keywords | マグネシウム合金 / 構造最適設計 / 極超音速フラッタ / トポロジー最適化 / 宇宙構造物 / 複合領域最適化 / 進化的最適化 |
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| Research Abstract |
マグネシウム合金材料ならびにマグネシウム複合材料を人工衛星や宇宙ステーションなどの宇宙構造物の基本構造部材の材料として用いたり、宇宙環境に柔軟に適応可能な適応構造物へ応用する際の可能性ならびに技術的課題について調査・検討を行った。また、マグネシウム合金材料の低密度ならびに高比剛性特性を用いた宇宙環境適応構造物への応用として、宇宙機翼構造の極超音速フラッタ限界動圧を向上させるための剛性分布に関する最適トポロジーについて以下に示す研究を行った。
1.Evoludtionaly Structural Optimization(ESO)法(進化的最適化法)による構造と流体の連成固有値に注目した最適化手法を定式化し、構造-流体連成トポロジー最適化プログラムの開発を行った。
2.極超音速フラッタの限界動圧の向上のための最適化問題のモデル化を行い、一様平板翼モデルに対する剛性分布の最適トポロジーの数値解析をこれまでに開発して来た極超音速フラッタ解析プログラムをベースに行い、構造-流体連成トポロジー最適化プログラムの妥当性を検証した。
3.マグネシウム合金材料を用いた宇宙機翼構造について剛性分布の最適トポロジーを求め、極超音速フラッタ特性について従来のアルミ合金を用いた翼構造との比較検討を行った。
以上の研究を通して、マグネシウム合金材料を宇宙機翼構造に適用した場合の極超音速フラッター限界動圧に対するパフォーマンスならびに信頼性について吟味すると同時に、構造-流体連成問題に対するトポロジー最適化手法の確立を行った。
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[Publications] 古谷寛: "宇宙構造物へのMg合金材料応用展開の可能性"第43回日本学術会議材料研究連合講演会講演論文集. 127-128 (1999)
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[Publications] 古谷寛: "宇宙構造物へのMg合金/複合材料の応用について"第15回宇宙構造・材料シンポジウム、宇宙科学研究所. 18-21 (1999)
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[Publications] 古谷寛、福地勲男: "マグネシウム合金を用いた平板翼の超音速フラッタ特性"日本金属学会2000年春季大会講演論文集. (発表予定). (2000)
