2011 Fiscal Year Research-status Report
アルティメート・シェルターの形態と力学性能に関する基礎的調査研究
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23656336
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川口 健一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40234041)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻 芳郎 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00512005)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | シェルター / 大量絶滅 / インフレータブル構造 / 空気膜構造 / トランスハブ / 宇宙構造 / 宇宙建築 / 衝突 |
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| Research Abstract |
本研究は地球が急激な環境変化を伴う「大量絶滅」に遭遇した場合，激しい温度変化やインパクトに耐えられる構造として、外皮を供えたインフレータブル構造を想定している。従来のトランス・ハブは展開型となるため外皮は膜構造となっている。アルティメート・シェルターでは、耐熱性の外皮と耐衝撃のインフレータブル層を持った架構となると考えられる。トランス・ハブモデルのインパクト及び地上帰還時数値シミュレーション (分担者：川口,荻) 宇宙空間の居住モジュールとしてのトランス・ハブに関しては既に詳細な設計がなされている。 初年度は、文献としてA.Scott and B.Sherwood監修の Space Architecture を参考として調査した。また、底面の直径約６ｍの正圧型と負圧型のインフレータブルモデルを作成し、その挙動について観察した。負圧型の場合には内部に柔軟な骨組を用意し、気圧差による圧縮力を受けると同時に、膜面や補強ケーブルが骨組の弾性座屈を補剛する効果も確認した。簡単な数値解析により、これらの挙動の数値的確認も行った。 次年度以降は、上記結果により構築された設計と材料選定に基づいて、アルティメート・シェルターのモックアップモデルを作成し、実機イメージの確認を行う。(但し、建築詳細ではなく力学モデルを忠実に再現する。) 本研究は、形態と力学性能に関してのみ詳細な検討を行う。生命維持装置やエネルギー、心理などに関しては将来の研究課題としている。地上帰還時には柔軟再突入を利用すると考え，このとき発生する構造的負荷を文献調査により特定し、上記と同様の数値シミュレーションを行う。さらに本数値解析結果を元に，アルティメートシェルターのモデルの外皮の材料やインフレータブル部分の材料選定や構造改変を行う。
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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
文献調査：隕石衝突時のインパクトの文献調査 (分担者：川口,荻) 過去の隕石衝突、特にK-T境界の原因とされる6500万年前のユカタン半島沖での衝突に関しては理学系研究者を中心に既に多くのシミュレーションがなされている。これらの文献調査から，隕石衝突時に衝突中心から特定距離にある地上の構造物が受ける衝撃荷重について基本値を特定する。初年度は、Scott and B.Sherwood監修の Space Architectureにより文献調査を行ったため、衝撃荷重基本値を特定するまで達しなかった。しかしながら、当初24年度以降に行うはずであった、 アルティメート・シェルターとしてのモデル構築に関しては、既存の膜材料を利用するチャンスがあったため、この研究を前倒しにして、正圧型及び負圧型の直径約６ｍのインフレータブルモデルを作成し、その基本挙動について確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、初年度に遅れた隕石衝突時のインパクトに関して、文献調査を進める。また、初年度に手をつけることのできた、インフレータブル構造の基本的な性質を見極めると同時に、居住スペースとしての必要性能について、より、詳細に検討を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
以下の項目を中心に研究日を使用する計画である。アルティメート・シェルターとしての外皮の検討とモデル作成、衝撃荷重の特定のための文献調査、インフレータブル構造のモデル作成、実験補助への人件費、国際会議等で研究内容・成果の発表の為の旅費等
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