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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of analytical method for structural design of morphing wings with corrugated structures

Research Project

Project/Area Number 15K06598
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

横関 智弘  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50399549)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords航空宇宙工学 / 構造・材料 / 可変翼構造
Outline of Annual Research Achievements

航空機構造の形状を任意に変化させ、飛行性能や飛行特性を向上させる技術(モーフィング技術)が注目を集める中、揚力等による主要な荷重を伝達し、形状を保持しながらも自由な変形が求められるという、一見矛盾した構造を成立させるために、コルゲート型モーフィング構造に焦点をあて、モーフィング翼の開発に必要な設計解析手法に関する研究を実施した。翼の後縁部分がシームレスに自在変形可能な可変キャンバーモーフィング翼構造を対象とし、コルゲート構造を有するモーフィング翼構造の空力・構造連成解析による簡易設計手法の確立を実施した。
モーフィング翼は空力荷重により形状が変化するため、構造解析と空力解析を連成させて解析する必要がある。解析時間の短縮化のため、空力と構造の簡易解析モデルとして、XFLR5と柔軟梁モデルを用い、連成させることで、モーフィング翼の変形形状を予測手法を構築した。その手法を用い、空力的に最適な形状および変形を実現するため、駆動機構を考慮したコルゲート構造について、構造パラメータ(コルゲート構造パラメータ)を変化させた場合の空力性能を指標として、モーフィング翼構造の最適化を行った。コルゲート構造パラメータを変化させることで、モーフィング翼構造の設計が可能であることを示した。最終年度においては、最適化したモーフィング翼構造の試作を行った。駆動試験を実施し、その変形評価を通じて、構築した設計解析手法の妥当性を検証した。

  • Research Products

    (3 results)

All 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Aero-Structural Evaluation of Morphing Control Surface Using Corrugated Panels2017

    • Author(s)
      SATO Keigo、YOKOZEKI Tomohiro
    • Journal Title

      Aerospace Technology Japan

      Volume: 15 Pages: a7~a15

    • DOI

      10.2322/tastj.15.a7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fundamental Study on Adaptive Wing Structure for Control of Wing Load Distribution2017

    • Author(s)
      FUJII Kanata、YOKOZEKI Tomohiro、ARIZONO Hitoshi、TAMAYAMA Masato
    • Journal Title

      Aerospace Technology Japan

      Volume: 15 Pages: a83~a88

    • DOI

      10.2322/tastj.15.a83

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Study adaptive wing structure for compromising structural strength and aerodynamic performance2017

    • Author(s)
      M. Tamayama, K. Fujii, T. Yokozeki, H. Arizono
    • Organizer
      International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics 2017
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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