1988 Fiscal Year Annual Research Report
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62460074
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
角 誠之助 九州大学, 工学部, 教授 (10037947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 良夫 九州大学, 応用力学研究所, 講師 (80180842)
山崎 正秀 九州大学, 工学部, 助手 (00038085)
室園 昌彦 九州大学, 工学部, 講師 (10190943)
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| Keywords | 人工衛星 / 薄肉ブーム / 構造動力学 / 熱弾性 / 熱誘起振動 / 安定性解析 |
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| Research Abstract |
一端固定の薄肉円形閉断面ブームが,ふく射加熱を受ける場合の熱誘起曲げ振動に関して、理論解析を行い、さらに実験による検証を行った。理論解析ではまず、先端に集中質量がある場合も含む曲げ振動の基礎方程修と環界条件とを導出し、系の特性が1)系自体に減衰、2)振動系と熱系との特性時間の比、3)ブーム軸とふく射加熱方向との成す角度4)幾何学量や外来照射量に依存するパラメータ、5)ブームの質量と先端質量との質量比の合計五つの無次元パラメータによって支配されることを示した。次に時間に関してプラス変換した領域での応答を解析的に求め、数値逆ラプラス変換によって時間領域での応答を計算し、自励型の発散振動となる場合があることを示した。さらに、無限自由度系としての系の固有方程式を求め、超越方程式であるこの式より固有値を計算し、その限軌跡図より各無次元パラメータが系の動的安定性に及ぼす影響を明らかにした。また、パラメータ平面上の安定領域と不安定領域との環界曲線を求めた。以上の理論解析の結果、動的安定性に関する主要な知見として、基本的にはブーム先端がふく射加熱源と反対側を何くとき不安定であることが明らかになった。次に実験では肉厚80μmのステンレス綱製薄肉円形断面ブームを製作し、棒状の赤外線加熱ランプにより平行で一様な強さのふく射加熱を行い、実験室内でも実際に熱誘起振動の発生することを検証した。ブーム、先端質量およびそれらの取り付け部から成る系の構造減衰や、ふく射加熱場の方向など振動の安定性に関して影響を及ぼす種々のパラメータの中で、今年度は特に外来照射量の変化に伴う応答の変化の様子について調べた。実験室状態に対応する近似解析として、外来照射量が、前年度の解析で用いたたわみ勾配ではなくたわみ自体に関係して決まると仮定した1自由度解析の結果と比較して、安定限界については妥当な結果が得られた。
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