2019 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙展開膜面構造物の非線形ダイナミクスの総体を表現する普遍的確率モデルの構築
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19H02347
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
岩佐 貴史 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (90450717)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 健 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (60165090)
藤垣 元治 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (40273875)
岸本 直子 摂南大学, 理工学部, 准教授 (60450714)
勝又 暢久 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (60534948)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 膜面構造物 / 非線形ダイナミクス / 空間分布 / 画像計測 / 応答予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，宇宙展開型膜面構造物の複雑な振動応答を離散点計測データから簡易的に予測するための方法論の構築に向け，「薄膜の振動応答の空間分布特性」と「その生成メカニズム」について検討を行っている．
２０１９年度は１辺１ｍ程度の薄膜の振動応答を高解像度で取得できる計測システムの構築と展開型膜構造物モデルの製作を行った．計測システムの構築ではキャリブレーション治具の製作に時間がかかったものの，最大で１．５ｍの構造物の表面形状を高解像度で取得できる計測システムを構築した．構築した計測システムは格子投影法を利用するものであり大型構造物を計測するための専用の投影装置も製作した．製作した計測装置を用いれば，１辺１．５ｍまでの計測対象物の表面形状をサブミリオーダーの精度で取得することができる．一方，製作した展開型膜構造モデルはブーム展開型の膜構造物を想定したものであり，本研究で必要となる同期・非同期展開の調整ならびに展開速度の調整が可能なモデルである．膜の寸法も最大１ｍの範囲まで調整可能である．展開型膜構造モデルの振動応答を製作した計測システムを用いて測定したところ，展開力が大きい場合には計測システムの測定範囲を大きく逸脱する場合があることがわかり，今後薄膜の振動応答の空間分布を検討するにあたって展開力の調整が必要であることがわかった．
また，薄膜単体の振動応答スペクトルの空間分布について過去のデータを基に検討したところ周波数帯に関係なく振動応答スペクトルの空間分布に類似性が生じる場合とそうでない場合の結果が得られた．そこで，類似性が生じる原因について検討したところ，振動モード自体が基本パターンの繰り返しで構成される場合には類似度が高くなることがわかった．次年度は，これらの結果を踏まえ展開型膜構造物モデルの振動応答の空間分布特性について詳しく検討していく予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度で計画していた１）格子投影法を用いて1m規模の薄膜の動的な変形形状を非接触で取得する計測システムの構築と２）展開型膜構造物モデルの製作を終えることができた．そして，製作した計測システムと膜構造物モデルの試計測実験を行った．検討に資するデータを取得するには計測精度の改善と展開力の調整方法等いくつか課題が明らかになったが，当初の予定どおり１）計測システムと２）展開型膜構造物モデルの製作は終了していることから，現時点では概ね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
構築した格子投影法による計測システムの精度を改善するとともに展開型膜構造物モデルの展開力の調整を適宜行い，薄膜の振動応答の空間分布が検討できるようなデータを早いうちに取得できるよう試みる．そして，薄膜単体の振動データと展開型膜構造物モデルの振動応答の空間分布を比較し，それらの特性について検討していく予定である．
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Development of Quick Three-Dimensional Shape Measurement Projection Mapping System Using a Whole-Space Tabulation Method2019
Author(s)
Suzuki, S., Akatsuka, Y., Jiang, W., Fujigaki, M., Otsu, M.
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Journal Title
Applied Sciences
Volume: 9, (20)
Pages: 4408, 4423
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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