2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of Mechanical Properties of Foldable Structures and their Applications
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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, 専任講師 (40636502)
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| Project Period (FY) |
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．2017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．研究室の移動に伴い，実験を行う環境を整え再現性の確認を行った．2016年度に試作した防振器において加振実験を行い，防振可能な変位領域を拡張できることを確認した．
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 モーダル解析を用い，展開構造の剛性の定量的評価を試みた．展開構造は展開可能な方向には低剛性であるが，シミュレーションによって低い剛性を得るためには，折線部分を厳密にモデル化する必要があり，面要素と折線部分を一体として扱うような簡略化はできないセンシティブな構造であることが明らかになった．
これらの研究成果は日本応用数理学会研究部会合同発表会にて口頭発表を行った．さらに，発展させた研究成果を2018年度にアメリカ機械学会にて口頭発表する予定である．
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