2019 Fiscal Year Annual Research Report
New concept "local joint coordinates" to break down the barrier of flexible deployable wing model between 2-D and 3-D dimensions
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18K18905
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
槙原 幹十朗 東北大学, 工学研究科, 教授 (60392817)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀山 正樹 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (30302178)
永井 大樹 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (70360724)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 局所ジョイント座標 / 柔軟展開翼 / 展開翼 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＜研究実施の概要＞ 突風応答解析を容易にする「ひずみ変数モデリング法」の構築を行った．研究体制と研究計画に従って３次元構造空力連成モデル構築と風洞実験を行った．風洞実験に用いる展開翼として矩形平板翼を用いた．実証実績のある翼の材質・寸法を用いるので風洞への設置がスムーズに行えた．
＜供試モデル＞ 平板翼供試モデルの風上に新規製作した可変翼列を設置した．可変翼列を偏向させることで突風が発生し供試モデルに変形が生じた．
＜風洞実験と数値解析＞ 風洞実験を行う前に研究室内で実施する動的振動試験で平板翼の曲げ剛性などを計測した．計測にはレーザー変位計・ひずみセンサ・加速度センサを用いた．計測値を用いて突風変形量を概算し実験での安全性を確保した．安全の為に振動が発散するフラッタ発生速度も解析で求めておき，風洞実験はフラッタ発生速度以下で行った．
＜実験内容＞ 前年度までは，レーザー変位計による変位計測であったが，本年度はひずみ計測ユニットを導入した．これにより解析で得られるひずみ履歴を実験値と直接的に比較できるようになった．突風によってひずみが増大する様子が確認できる．解析と実験は良好な一致が得られた．治具で固定した供試モデルを鉛直に風洞測定部に設置した．過去研究で実証実績のある「吹き出し口に可変翼列を設置する手法」で突風を生成した．翼列はリンク機構を介して手動で駆動した．レーザー変位計による測定値を含めた実験結果を数値解析結果と比較する事で提案する解析法の信頼性を実証した．
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[Presentation] Comparison of 2D and 3D Simulation Models for Deployable Wing2019
Author(s)
Otsuka, K., Suzaki, T., Wang, Y., Fujita, K., Nagai, H., and Makihara, K.
Organizer
19th International Symposium on Advanced Fluid Information
Int'l Joint Research
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