| 研究課題/領域番号 |
17K18166
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
機械力学・制御
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
石田 祥子 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (40636502)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 防振・免振 / 非線形振動 / 形状モデリング / 展開構造 / 振動解析・試験 / 折紙 / 振動解析 / 設計工学 / 機械力学・制御 |
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| 研究成果の概要 |
折紙を基に生まれた展開収縮可能な構造(折紙構造)の注目点はその形状変化だけではない．本研究では，双安定な力学的挙動を持つ折紙構造に着目し，本構造に防振機構としての価値を創出できることを示した．具体的には，金属トラスとコイルばねを用いて折紙構造を製作し加振実験を行い，1)防振可能な周波数域は本モデルの振動振幅に依存するがおおむね良好な防振性能を有すること，2)コイルばねを組み合わせる位置を調整すると防振可能な初期荷重を拡張できることを明らかにした．また，3)折紙構造と内部の空気圧によって荷重を支持する新たな防振機構においても，実験モデルと同様の防振性能を得られることを数値解析により明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により，折紙構造が持つ力学的・機械的特性を解明すると，折紙構造に形状変化以外の新たな機能が創出され，工学的な付加価値が生まれることを示した．コンパクト性，展開性，携帯性が求められる折りたたみ製品等に折紙構造を用いることはイメージし易いが，形状変化ではなく力学的変化ととらえることによって，ロボットやアクチュエータ，建築等，折紙構造の適用範囲はさらに広がると期待できる．
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