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

2003 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

我が国の伝統文化の一つである折紙技術を数理化することによって、一枚の紙(あるいは板)を三次元化(コア構造化)することにより得られる構造強化特性、三次元化した構造物を効率よく折りたたむ(あるいは逆に折りたたんだ構造を簡易に展開する)機能特性及びこれ等を融合させた特性を開発する研究を行った。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三次元ハニカム及びスポンジコア構造のモデルの開発とその製作方法の開発、(2)次世代の宇宙構造用のインフレタブル型膜構造を設計・製作するために折りたたみ/展開可能な三次元膜構造のモデル開発、特に膜構造の中に空を導入して、これを効率的に収納する方法の開発である。得られた具体的な研究成果を以下に記す。
(1)一枚のアルミニウム製薄板に周期的な切抜き部を導入し、これを折り曲げて作られるテーパー状及び2方向テーパー状立方体スポンジコアモデル、同方法で作られる切隅正4面体、8面体スポンジコアの開発(本研究は浜名湖畔で行われた第6回航空宇宙材料フォーラム、及び東京で行われた第10回日本機械学会関東支部講演会にて発表)
(2)空の概念を膜構造の簡易収納に取り入れた展開収納型モデルの開発及びソーラーセイルの効率的収納法についての開発(豊橋で行われた日本航空宇宙学会主催第44回構造強度に関する講演会にて発表)

Research Products

• [Publications] 野島武敏: "展開が容易な円形膜の折りたたみ/巻き取り収納法"日本機会学会論文集(C編). 70巻689号. 251-257 (2003)
• [Publications] Taketoshi Nojima: "Modelling of Compact Folding/Wrapping of Flat Circular Membranes (Folding Patterns of Equiangular Spirals)"JSME International Journal Series C. Vol.40, No.4. 1547-1553 (2003)