2023 Fiscal Year Final Research Report
Research on wing structures bending and twisting seamlessly and largely in specific directions
Project/Area Number |
21H01535
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
|
Research Institution | Chubu University |
Principal Investigator |
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横関 智弘 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50399549)
小木曽 望 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (70295715)
田中 宏明 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (90532002)
|
Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
Keywords | モーフィング翼 / 複合材料 / コルゲート構造 / 最適化 |
Outline of Final Research Achievements |
Research on wing structures bending and twisting seamlessly and largely in specific directions are carried out, so that “Advanced Air Mobilities”having wings can take-off and land in a very short distance. First, fundamental structures of the wings are proposed, and their static and dynamic phenomena and behaviors are clarified theoretically and experimentally. A nonlinear topology optimization method is also developed and applied to design of a large deformation wing, and its effectiveness is shown. Finally, a radio-controlled airplane having a proposed wing structure is built, and wind tunnel tests and flight tests are performed. The results demonstrate its flight ability and controllability.
|
Free Research Field |
航空宇宙工学関連
|
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
特定方向に大変形する基本構造として、コルゲート構造、格子構造、セル構造、部分補強複合材構造について、それらの変形挙動を体系的に調査した。また、静的・動的特性を考慮した多目的最適化設計法、および、大変形を扱える非線形最適化設計法を提案し、その効果を実証した。 このような構造や設計法は、複雑なリンク機構を持たず、少ないアクチュエータ数で複雑な変形を可能とする新しい発想の構造であり、「空飛ぶクルマ」の可変翼のみならず、風車やポンプなどの回転機械のブレードやロボットアームなどの可変構造の設計の概念を変えるものとなり得る。
|