2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of tether utiliation technology using deflection
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26820075
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
竹原 昭一郎 上智大学, 理工学部, 准教授 (20431819)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | テザー / マルチボディダイナミクス / たわみ / 巻き取り制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，テザーの伸展・回収を利用した装置に対して、数値解析モデルを構築し，まきとり制御方法に関して検討を行った．テザーの長さ変化や大変形，大変位を考慮した数値シミュレーションモデルを構築した．このモデルは柔軟体のテザーとそれに連結された3つの剛体から構成される．テザーの大変形，大変位を考慮するため，柔軟体の定式化にはANCFを用い，剛体系の定式化には拡大法(Augmented Formulation)を用いた．また，テザーの伸展に関してはばね要素，ダンパ要素によってテザー先端に結合された質点の射出，吸着を模擬し，テザーの回収に関してはテザー後端の要素の節点と剛体の間に駆動拘束を与えることで表現した．この際，テザーと剛体系の相互作用を表現するために，テザーは剛体に備えられた吸込み口内で接触を伴いながら回収されるものとし，テザー・剛体間に生じる接触力をばね要素およびダンパ要素を用いて定式化した．空気浮上により二次元的な微小重力環境を模擬し，提案モデルと同じ構造の実験機を用いて，テザー回収時に生じる実験機の運動を計測する実験を行った．得られた実験結果と提案モデルを用いた数値シミュレーション結果を比較することで，提案する数値解析モデルの妥当性を検証した．テザーのたわみを利用した巻き取り制御を提案し、数値シミュレーションでその有用性について示した。
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Research Products
(2 results)
