| 研究課題/領域番号 |
17K18924
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 研究分野 |
建築学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
向井 洋一 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70252616)
|
|---|
| 研究分担者 |
勝又 暢久 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (60534948)
上田 政人 日本大学, 理工学部, 准教授 (80434116)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | 展開板構造 / 展開挙動解析 / 面外衝撃荷重作用 / FEM解析 / 超小型衛星 / 宇宙構造 / 局所可撓性 / 4Dプリント / 面外荷重作用 / 炭素繊維強化プラスチック / 展開構造 / 折り紙 / 板構造 / 折板構造 / 耐衝撃性能 / 3Dプリント / 折り畳みシェル / 接合 / 同期展開構造 / 厚みを考慮した折り紙 / 大型平面構造 / フェーズドアレイアンテナ / マルチマテリアル3Dプリンティング / 折畳・展開構造 / 剛体折紙 / ミウラ折り / 大空間構造 / 変形追従性 |
|---|
| 研究成果の概要 |
代表的な剛体折紙の手法である「ミウラ折り」を応用した構造物の技術的課題を検討した。①建築構造への応用のために、開閉時にパネル同士が干渉しない「改良ヒンジモデル」を提案し、同期展開性と収納性とともに、パネルが面外から受ける荷重の影響を検討した。②宇宙構造への応用のために、パネルの折り線を斜めに切り込み、折り線が一点で交わる機構を提案し、展開挙動の可視化とともに、展開板構造の宇宙実証を目標に機構解析を行った。③柔軟で耐久性のあるヒンジ開発のために、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を用い、4Dプリント技術による柔部分と剛部分の接合部製造プロセスを提案し、展開時の変形追従性と耐久性を検証した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
折紙の手法は，様々な工業製品の製作技術への応用技法として，世界的にも期待されている．しかしながら、厚みのないシートで可能な造形手法を厚みのあるプレート造形に応用するには、折込時に重なり合う面同士が干渉を起こさない工夫が必要となる。そこで、厚みのあるパネルを用いたミウラ折りを成立させるために、パネル面に対して傾斜するヒンジ線を持つ機構を新たに提案し、その同期展開性、収納性について定量的に示した。さらに、展開板構造の一体形成を想定し、同一材料に局所的な柔軟性を付与する4Dプリント技術の開発を新たに進めた。展開板構造の今後の実用化のために、本研究成果は、重要な貢献と意義と持つものと考えている。
|
