2020 Fiscal Year Annual Research Report
Optimum Design Considering Risk Scenario Based on Resilience Engineering for Smart Structural Systems
| Project/Area Number |
18K18812
|
|---|
| Research Institution | Osaka Prefecture University |
|---|
Principal Investigator |
小木曽 望 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70295715)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
|
| Keywords | レジリエンス工学 / 多目的最適設計 / スマート構造システム / 不確定性 / アベイラビリティ / ロバスト性 / リスクシナリオ / 回復性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
レジリエンス工学は，事故や災害への対策には「想定外に対処する」ことが必要という立場から，防災の分野で普及してきた概念である．安全余裕だけでなく，リスクに対してシステムが柔軟に対応すること，想定外の大きな環境変化に対して機能劣化が緩やかであること，故障から回復できることを重視している．平たく言えば，信頼性，ロバスト性，冗長性に，適応的な機能分担を統合した考え方である．そこで，本研究では，航空宇宙で用いるスマート構造として，申請者がこれまでに取り組んでいるモーフィング翼と宇宙スマートリフレクターおよび宇宙伸展マストを対象として下記の研究を行った．
モーフィング翼に対しては，空力荷重の変動の影響を考慮する予定であったが，それ以前の問題として外形状の変形形状を滑らかにすることが必要であることがわかり，その問題に取り組んだため，レジリエンスの適用に関しては課題が残ることとなった．
一方，宇宙スマートリフレクターに関しては，アクチュエータが故障した場合でも，残存アクチュエータを使って形状誤差を最小として観測可能時間を伸ばすために導入した稼働率の考え方を理論的にも確立させる研究に取り組んだ．また，実際の運用方法に基づき，形状計測やアクチュエータ出力の不確定性がアンテナ性能におよぼす影響を定量的に評価する不確定性伝播の研究に取り組み，不確定性を考慮する運用シナリオを確立した．さらに，宇宙伸展マストにおいては，節点部のガタや摩擦の不確定性が指向性におよぼす影響を定量的に評価する手法を確立するつともに，レジリエンス工学を考慮した設計問題に関する検証を行った．
本年度は新型コロナウイルスの影響もあり，計画していた実験による検証を行うことができなかったが，レジリエンス工学を考慮した設計問題に対する理論的な考察を深めることができた．
|
