折りたたみ/展開技術の開発とその航空宇宙工学への応用に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650962
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 野島 武敏 京都大学, 工学研究科, 助手 (40026258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日下 貴之 立命館大学, 理工学部, 助教授 (10309099) ; 武田 英徳 京都大学, 工学研究科, 助手 (80026343)
• Keywords: 折りたたみ / 適応構造 / ハニカム / コア材料 / パラボラ面 / 宇宙構造

Research Abstract

我国の伝統文化の一つである折紙技術を数理的に進化させて、一枚の紙(あるいは板)を3次元化(コア構造化)することにより得られる構造強化特性と3次元化した構造物を効率よく折り畳む(あるいは逆に折りたたんだ構造を簡易に展開する)機能特性を利用・発展させるための研究・開発を行った。なされた研究項目は大別すると(1)一枚の平板から作られる斬新な3次元ハニカム構造のモデルの開発とその製作方法の開発、および(2)次世代の宇宙構造用のインフレタブル型の膜構造を設計・製作するため折りたたみ/展開可能な3次元膜構造のモデル開発とそれらの1〜2m寸法の小型モデルの製作である。得られた具体的な研究成果を以下に記す。
(1)一枚のアルミニュウム製薄板に周期的に切断線を導入し、これを折曲げて作られる1方向テーパー状及び2方向テーパー状ハニカムコアモデル、同方法で作られるブリッジ型ハニカムコアモデル、および翼断面形状型のハニカムコアモデルの開発
(本研究成果は横浜開港記念館にて、平成14年10月9〜11日に行われた日本航空宇宙学会主催の第40回飛行機シンポジュウムにて発表)
(2)折りたたみ/展開型の半球状膜構造、および楕円形状断面筒のモデルの製作およびソーラーセイル用高効率(1/30に収納)の円形膜の巻取り収納モデルの開発。
(後者の研究成果については宇宙科学研究所主催の第18回宇宙構造・材料シンポジュウム、平成14年10月8日開催にて発表)

Research Products

• [Publications] 野島武敏, 亀井岳行: "ら旋状の折り線で構成された折りたたみ式円錐殻の折り紙によるモデル化"日本機械学会論文集C. 68-667. 1009 (2002)
• [Publications] Taketoshi Nojima: "Modelling of compact folding/wrapping of flat circular membranes"JSME international J.. (掲載予定). (2003)