2016 Fiscal Year Research-status Report
折り畳み構造の機械的特性の解明と工学応用に関する研究
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15K21422
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
石田 祥子 明治大学, 理工学部, 講師 (40636502)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 展開構造 / 形状モデリング / 防振・免振 / 振動解析・試験 / 折紙 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，数理的に得られた折り畳み可能な形状を工学へと応用し，日本発の産業イノベーションを創出することである．2016年度は以下の2点について取り組んだ．
①折り畳み可能な構造からなる防振器の設計・性能評価 本研究テーマは，折り畳み可能な円筒構造が双安定性を有することを利用して，ばね係数が0に近い(Quasi-zero stiffness)変位領域を持つ防振器を設計し，その防振性能を評価するというものである．2015年度に設計した防振器では，防振可能な周波数域が限られていたため，それを拡張できるよう，2016年度は設計条件を変更した新しい防振器を試作した．新しい防振器の非線形ばね特性を測定し，ばね係数が0に近い変位領域が当初の模型よりも広くとれることを確認できたため，防振可能な周波数域を拡張できる予測を立てることができた．
②多種多様な折り畳み構造の展開・収縮過程における機械的特性の解明 展開可能部とコア部を交互に有する構造に対し，展開可能部の収縮過程およびコア部の圧壊過程の力学的特性を計測した．展開可能部は比較的柔らかい構造であるのに対し，コア部は硬い構造であるので，これらを組み合わせることにより，素材を変えずに用途に見合った剛性を持つ構造を設計できることが明らかになった．緩衝材や製品ケース等，衝撃を吸収する構造の設計へと応用が見込まれる．
これらの研究成果は国内外の学会および一般市民向け講演会等で発表を行った．また，2本の学術論文が採択された(内，1本公開済み，1本公開予定)．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2016年に研究室が移動になり，研究遂行に必要な測定機器の移動，設置，不具合の対応，再現性の確認に時間を要したため．
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| Strategy for Future Research Activity |
新しく試作した防振器の加振実験を行う．
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| Causes of Carryover |
外部の業者に委託することなく，本学の付属工場において模型の試作を行うことができたため，材料費や製作費を予定よりも安価に抑えることができた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2016年度に研究室を移動したことに伴い測定機器が不足しているため，加速度計等の購入を予定している．
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Research Products
(14 results)
