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テンセグリティの安定性の組合せ的特徴付けに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0109
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 連携探索型数理科学
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

張 景耀  名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 准教授 (50546736)

研究分担者 寒野 善博  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (10378812)
谷川 眞一  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (30623540)
研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードテンセグリティ / 安定性 / 特徴付け / super-stability / 対称性 / 自己釣合い / 位相最適化 / 組合せ的特徴付け
研究成果の概要

テンセグリティとは、圧縮力を受ける棒材と引張力を受けるケーブルで構成される構造物である。テンセグリティは、トラス構造よりも少ない部材で安定性を保つことができる。テンセグリティに潜んでいる特有な力学特性および数学原理は、構造力学分野と応用数学分野でそれぞれ独自の発展がなされており、多岐にわたる分野で応用されている。本研究では、多面体群など高度対称な構造を対象として、そのsuper-stabilityの特徴付けを解明した。また、super-stabilityとなる位相的組合せパターンを列挙できる位相最適化手法を開発した。更に、組合せ剛性理論を基礎としたその一般的な組合せ的特徴付けの解明に試みた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] College of Mech. and Elec. Eng./Harbin Engineering University(China)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Eotvos Lorand University(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] New 3-bar prismatic tensegrity units2018

    • 著者名/発表者名
      Liu Heping、Zhang Jingyao、Ohsaki Makoto
    • 雑誌名

      Composite Structures

      巻: 184 ページ: 306-313

    • DOI

      10.1016/j.compstruct.2017.09.063

    • NAID

      120006653118

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Alternating direction method of multipliers for truss topology optimization with limited number of nodes: a cardinality-constrained second-order cone programming approach2018

    • 著者名/発表者名
      Kanno Yoshihiro、Fujita Shinnosuke
    • 雑誌名

      Optimization and Engineering

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 327-358

    • DOI

      10.1007/s11081-017-9372-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フォーストラット星形テンセグリティ構造の多重安定挙動への影響因子に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      岡野正暉,張景耀
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 63B ページ: 113-118

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A note on truss topology optimization under self-weight load: Mixed-integer second-order cone programming approach2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanno, H. Yamada
    • 雑誌名

      Structural and Multidisciplinary Optimization

      巻: 未定 号: 1 ページ: 221-226

    • DOI

      10.1007/s00158-017-1657-9

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A fast first-order optimization approach to elastoplastic analysis of skeletal structures2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanno
    • 雑誌名

      Optimization and Engineering

      巻: 17 号: 4 ページ: 861-896

    • DOI

      10.1007/s11081-016-9326-1

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 動的緩和法による複雑なテンセグリティ構造の形状決定法2016

    • 著者名/発表者名
      張景耀,大崎純
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 81(719) ページ: 71-77

    • NAID

      130005121442

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Signed Positive Semidefinite Matrix Completion Problem for Odd-K4 Minor Free Signed Graphs2016

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tanigawa
    • 雑誌名

      arXiv preprint

      巻: arXiv:1603.08370 ページ: 1-28

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 単頂点平坦折の折り畳み方列挙法2016

    • 著者名/発表者名
      田口英和,張景耀,岡野正暉
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 62B ページ: 87-92

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Free-form Design of tensegrity structures by combination of non-linear analysis and optimization techniques2015

    • 著者名/発表者名
      J.Y. Zhang, M. Ohsaki
    • 雑誌名

      Spatial Structures

      巻: 29(3) ページ: 92-96

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Node-based genetic form-finding of irregular tensegrity structures2015

    • 著者名/発表者名
      B.S. Gan, J.Y. Zhang, K.D. Nguyen and E. Nouchi,
    • 雑誌名

      Computers and Structures

      巻: 159 ページ: 92-96

    • DOI

      10.1016/j.compstruc.2015.07.003

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Free-form design of tensegrity - inspired by Snelson’s works2018

    • 著者名/発表者名
      J.Y. Zhang and M. Ohsaki
    • 学会等名
      International Association for Shell and Spatial Structures
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A heuristic for truss topology optimization under constraint on number of nodes2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanno, S. Fujita
    • 学会等名
      International Association for Shell and Spatial Structures
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mixed-integer second-order cone programming for truss topology optimization with self-weight load and limitation on number of nodes2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanno
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 混合整数2次錐計画による自重を考慮したトラス構造の位相最適化手法2017

    • 著者名/発表者名
      寒野 善博,山田 裕通
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 交互方向乗数法によるトラスの節点数制約つき位相最適化2017

    • 著者名/発表者名
      寒野 善博,藤田 慎之輔
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Super-stability of symmetric prismatic tensegrity structures based on group representation theory2016

    • 著者名/発表者名
      M. Okano and J.Y. Zhang
    • 学会等名
      International Association for Shell and Spatial Structures
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accelerated proximal gradient method for equilibrium analysis of elastoplastic spatial truss structures2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanno
    • 学会等名
      International Association for Shell and Spatial Structures
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Super-Stability of Symmetric Prismatic Tensegrity Structures based on Group Representation Theory2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Okano, Jingyao Zhang
    • 学会等名
      International Association for Shell and Spatial Structures (IASS)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enumeration of folding patterns of flat-folding structures with single vertex by using branch-and-bound method2016

    • 著者名/発表者名
      Jingyao Zhang, Hidekazu Taguchi
    • 学会等名
      International Association for Shell and Spatial Structures (IASS)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Form0finding of cable-net deployable antenna considering shape constraints2016

    • 著者名/発表者名
      Xinyu Wang, Jingyao Zhang, Jianguo Cai, Jian Feng
    • 学会等名
      International Association for Shell and Spatial Structures (IASS)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二面体群対称であるフォーストラットMulti-stable Star-shapedテンセグリティ構造の特性に関する考察2016

    • 著者名/発表者名
      岡野正暉, 張景耀
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二面体群対称であるフォーストラットMulti-stable Star-shapedテンセグリティ構造の特性に関する考察2016

    • 著者名/発表者名
      岡野正暉, 張景耀
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(九州)
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Universal rigidity, singularity degree, and metric polytopes of signed graphs.2016

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Tanigawa
    • 学会等名
      ICMS: Geometric rigidity theory and application
    • 発表場所
      Edinburgh UK
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分枝限定法による単頂点折り紙の平坦折に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      田口英和, 張景耀
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 対称性を利用した角柱状テンセグリティ構造の安定性に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      岡野正暉, 張景耀
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Isogeometric Analysisによる逆懸垂型連続アーチおよび単層ラチスシェルの形態創生 その1 Isogeometric Analysisの概要と逆懸垂型連続アーチの形態創生2015

    • 著者名/発表者名
      中井英介, 原田桂吾, 箕輪健一, 張景耀, 小河利行
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Isogeometric Analysisによる逆懸垂型連続アーチおよび単層ラチスシェルの形態創生 その2 逆懸垂型単層ラチスシェルの形態創生と弾塑性座屈解析2015

    • 著者名/発表者名
      原田桂吾, 箕輪健一, 張景耀, 小河利行
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Tensegrity

    • URL

      http://zhang.aistructure.net/links/tensegritylinks/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-07-14   更新日: 2019-03-29  

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