2022 Fiscal Year Annual Research Report
立体ねじり折り展開宇宙構造物の構造概念の解明と立体モジュラー構造の構築方法の探求
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19K15208
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
有田 祥子 静岡大学, 工学部, 助教 (50800629)
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2020-02-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 立体ねじり折り / 宇宙機構造物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究目的の3つの内容は，立方体展開構造物について，①構造概念，特徴，変形メカニズムを明らかにすること，②展開の変形の制御方法を明らかにすること，③3次元モジュラー構造の数理モデルを構築することである．このうち，最終年度は③を実施した．立体形状モジュールの2次元的および3次元的結合ルールの定式化を行い，宇宙機への応用として，磁気セイル用コイルへ適用した．そして，長大モジュラー構造物の解析的剛性評価を行い，kmクラスの，2次元および3次元の長大構造物として成立可能であることを明らかにした．
研究期間全体を通じて，①については，FEMによる応力分布の解析によって応力集中箇所と変形モードを整理し，構造概念と特徴を明らかにした．また，動的座屈構造解析，固有振動解析を振動試験結果と比較することによりコリレーションを取り，構造解析から大変形部材の曲げ・捩りの変形モードを明らかにすることができた．②については，実験による展開測定と変位量の画像解析から，座屈変形を誘発する変位方向および非対称展開の誘発を確認し，初期不整の原因箇所がワイヤーの収納時の最小R部に依存することを明らかにした．また，ワイヤーの取り付け位置によってこれをコントロールすることができるということを明らかにした．③については，モジュラー構造模型を用いた実験により，長大構造物構築時のねじれパターンと，それがヒンジ結合部に起因することを明らかにし，剛性評価も行った．そして，2次元モジュラー構造の構築ルールに基づき，3次元数理モデルの構築を行い，2次元および3次元のモジュラー構造の提案と，解析的剛性評価による構造物の成立性を示した．
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Research Products
(3 results)
