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新しい平面展開構造の提案とその理論解析

Research Project

Project/Area Number 11J00014
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

高塚 真央  名古屋大学, 環境学研究科, JSPS特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords展開型構造 / 宇宙構造物 / 太陽発電衛星 / 太陽電池パネル / リンク機構 / シザーズ機構 / 運動学 / 動力学 / 構造デザイン
Research Abstract

1.本研究の目的は,新しい展開型構造の提案し,その展開挙動を明らかにすることである。本研究では,特に環境問題やエネルギ問題の観点から,大型平面状構造物としての太陽発電衛星の輸送・建設問題に着目し,その平面状構造を平面直交二方向同時に収納・展開する方法を提案している。本研究ではこれまで,シザーズ機構と「立方体の対角線方向の回転軸」を用いた正方形パネルの平面直交二方向同時展開法を提案してきた。しかしながら,この方法は回転軸の角度に高い精度が要求されるという問題があるため,本研究では新たに,パネル平面に垂直な回転軸のみを用いた展開方法を提案している。本方法は,正方形パネルをある特定の規則で連結することで,シザーズ機構のような連動型の収納・展開を可能にするものであり,「展開可能な連動式パネルユニット」という名称で国内特許を取得しているが,本年度はその研究成果が国際雑誌に掲載された。
2.本研究では,上記の研究課題に加え,提案した展開型構造を宇宙で展開する際の動力学的挙動の解明も研究テーマとしている。宇宙における展開型構造は,構造力学的観点から考えると,支持点が無い不安定構造であり,通常の構造解析では解析対象とされていない構造である。そこで本研究では,その問題を動力学的に扱うことで,展開時に必要となる動力や時間および部材に生じる変形や応力などを予測計算できるようにしようとしている。本年度は,その初期段階として,シザーズ機構の基本ユニットの展開中の運動方程式の導出とその数値計算を行ない,その成果を国際学会及び国内学会で発表した。また,シザーズ機構の回転軸部の摩擦力を考慮し,部材の変形や応力の計算を行なった結果が,現在国際雑誌に掲載予定となっている。

Current Status of Research Progress
Reason

最終年度

Strategy for Future Research Activity

最終年度

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Dynamic Structural Analysis of Deployment of Scissors Structure2013

    • Author(s)
      Masao TAKATSUKA, Hiroshi OHMORI
    • Journal Title

      International Journal of Space Structures

      Volume: Vol.28, No.1(掲載確定)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Dynamics on Deployment of Scissor-Structure in Space2012

    • Author(s)
      Masao TAKATSUKA, Hiroshi OHMORI
    • Journal Title

      IASS-APCS 2012 Proceedings

      Volume: CD-ROM

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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Transformable Linked Panels2012

    • Author(s)
      Masao TAKATSUKA, Hiroshi OHMORI
    • Journal Title

      International Journal of Space Structures

      Volume: Vol.27, No.4 Pages: 193-202

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  • [Journal Article] シザーズ構造の展開時の動力学2012

    • Author(s)
      高塚真央, 大森博司
    • Journal Title

      2012年度日本建築学会大会(東海)学術講演梗概集

      Volume: DVD-ROM Pages: 795-796

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  • [Journal Article] 平面状構造物の直交二方向同時展開に関する新しい方法の提案とその展開シミュレーション2012

    • Author(s)
      高塚真央, 大森博司
    • Journal Title

      東海支部研究報告集

      Volume: 第50号 Pages: 253-256

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      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] 2D-Deployable Flat-Panel Structure2011

    • Author(s)
      高塚真央, 大森博司
    • Journal Title

      Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures

      Volume: VOl.52 Pages: 109-120

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      2011 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 新しい展開型構造の提案とその剛体運動計算2011

    • Author(s)
      高塚真央, 大森博司
    • Journal Title

      2011年度日本建築学会大会(関東)学術講演梗概集

      Volume: B-1,構造I Pages: 705-706

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      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] New Deployable Structure and Its Rigid Body Motion2011

    • Author(s)
      Masao TAKATSUKA, Hiroshi OHMORI
    • Journal Title

      IABSE-IASS 2011 London Symposium Report

      Volume: (CD-ROM)

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シザーズ構造の展開時の動力学2012

    • Author(s)
      高塚真央, 大森博司
    • Organizer
      2012年度日本建築学会大会(東海)学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2012-09-13
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  • [Presentation] Dynamics on Deployment of Scissor-Structure in Space2012

    • Author(s)
      Masao TAKATSUKA, Hiroshi OHMORI
    • Organizer
      IASS-APCS 2012
    • Place of Presentation
      Hotel Prima Seoul(韓国・ソウル)
    • Year and Date
      2012-05-22
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 平面状構造物の直交二方向同時展開に関する新しい方法の提案とその展開シミュレーション2012

    • Author(s)
      高塚真央, 大森博司
    • Organizer
      2011年度日本建築学会東海支部研究発表会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      2012-02-18
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] New Deployable Structure and Its Rigid Body Motion2011

    • Author(s)
      Masao TAKATSUKA, Hiroshi OHMORI
    • Organizer
      IABSE-IASS Symposium 2011
    • Place of Presentation
      Queen Elizabeth II Conference Centre(イギリス・ロンドン)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-22
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] New Deployable Structure and Its Rigid Body Motion2011

    • Author(s)
      高塚真央, 大森博司
    • Organizer
      IASS Structural Morphology Group International Seminar 2011
    • Place of Presentation
      Imperial College London South Kensington Campus(イギリス・ロンドン)
    • Year and Date
      2011-09-18
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しい展開型構造の提案とその剛体運動計算2011

    • Author(s)
      高塚真央, 大森博司
    • Organizer
      2011年度日本建築学会大会(関東)学術講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
    • Year and Date
      2011-08-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://ir.nul.nagoya-u.ac.jp/jspui/handle/2237/16541

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 展開可能な連動式パネルユニット2011

    • Inventor(s)
      高塚真央
    • Industrial Property Rights Holder
      高塚真央, 高塚和夫
    • Industrial Property Number
      2011-262734
    • Filing Date
      2011-11-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 展開可能な連動式パネルユニット2011

    • Inventor(s)
      高塚真央
    • Industrial Property Rights Holder
      高塚真央, 高塚和夫
    • Filing Date
      2011-11-30
    • Acquisition Date
      2012-01-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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