| 研究課題/領域番号 |
02650045
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
松崎 雄嗣 名古屋大学, 工学部, 教授 (70175602)
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| 研究分担者 |
安藤 泰勝 航空宇宙技術研究所, 機体部, 主任研究官
VIJAYAN BABU 名古屋大学, 工学部, 助手
古谷 寛 名古屋大学, 工学部, 講師 (00190166)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1991年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1990年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 非線形振動 / カオス振動 / 超音速フラッタ / ダイバ-ジェンス / 曲り梁の振動 / 伸展梁 / 積層複合材平板 / 座屈梁の振動 |
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| 研究概要 |
航空宇宙機や地球軌道上での宇宙構造体の軽量化構造は、超高速、極高・低温、真空、超柔軟性など極限的状況での使用に対して耐えることが要求される。超高速で飛行する宇宙往還機やスペ-スプレ-ンの主翼機体構造は高温にさらされる状態で、静荷重だけでなくフラッタなどに対しても耐えうる軽量化構造が要求される。即ち、線形解析の範囲を越えて非線形のフラッタ解析を行う必要があるので、超音速や極超音速飛行の際の空力加熱による平板の屈曲状態と曲面板の簡単なモデルとしての曲り梁について、周期的非線形加振振動の解析を行なった。即ち、この系がホモクリニック分岐を持つ場合についてメルニコフ関数による解析により、ポアンカレ-写像に馬蹄形写像の現れることからカオス振動の発生を予測し、実際に数値解析によりカオス振動の発生の様子を明らかにした。
また軽量化構造部材としての積層複合材について、従来から用いられている近似理論に改良を導入し、横剪断応力の連続性を保証し、両端支持平板の円筒曲げの例について数値解析を行い厳密解に一層近い解の得られることを明らかにした、さらに、前進角あるいは後退角のある積層複合材平板翼が超音速流中にある場合のフラッタ、ダイバ-ジェンスの解析を行い、曲げ剛性と捩り剛性の比をパラメ-タとして各積層板の繊維方向の臨界速度に与える影響を調べた。
適応宇宙構造物として、アンテナなどの梁が伸展する際の非線形振動の挙動を明らかにするため、片持梁の伸展振動実験と分割要素の長さが時間と共に変化する考え方を導入した有限要素法による解析を行い、実験と理論の比較をし、両者が良く一致することを確かめた。梁の伸展にともない振動数が低下し振幅の増加することを明らかにした。また伸展する両端固定梁の場合について解析的研究を行った。即ち無限に長い梁を用い、移動する両端位置に相当する部分に適当な荷重をかけることにより、有限長さの梁の振動に帰着出来ることを示し、数値的に挙動を明らかにした。
関連する研究として薄肉弾性管の中を流体が流れる際に、流れの剥離の発生によって誘起される管壁と流れの自励振動の基礎研究として、水を用いた剥離の実験と1次元ナビエスト-クス方程式と2次元弾性流路を用いた数値解析を行い、現象の解明を行った。
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