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限られた離散点データによる大規模構造物の座屈後変位応答上限値の簡易推定法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K18925
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
研究機関鳥取大学

研究代表者

岩佐 貴史  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (90450717)

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
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード座屈モード / 応答予測 / 空間分布 / 離散点計測 / 構造工学 / 建築構造 / 計測工学 / 変位分布 / 確率モデル / 確率論 / 建築構造・材料 / 有限要素解析 / 解析・評価
研究成果の概要

本研究は,大規模な構造物の座屈後の変位応答上限値を限定された離散点計測データから一定の信頼度で推定する方法論の構築を行った.対象としたのは膜構造と円筒シェル構造であり,それらの座屈後形状を全視野形状計測法で詳細に計測した.そして,座屈モードが一つの基本パターンの繰り返しで構成される場合には面外変位の空間分布は類似な確率モデルに従うことを明らかにした.この結果を基に限られた離散点データから薄膜や円筒シェル構造の座屈後の変位応答上限値を簡易的に推定する方法論を提案し,その有効性を座屈実験を通して示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では,構造物の座屈後の変形モードに含まれる性質(周期性と対称性)を変位応答の空間分布の視点から捉え,限られた離散点計測データから構造物の変形挙動の上限値を一定の信頼度で予測する新たな方法論を構築した.このようなアプローチ法は全視野計測が極めて困難な大規模構造物の計測において,限られた離散点データからでも変位応答上限値を簡易的に推定できる方法論を提供するものであり,センサーネットワーク等の技術と組み合わせることで新たな計測技術の開発が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Buckling severity measurement of axially compressed cylindrical structures with periodic buckling pattern2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwasa, S. Nishizawa and M. Sakai
    • 雑誌名

      Engineering Structures

      巻: 213, 15 ページ: 110568-110568

    • DOI

      10.1016/j.engstruct.2020.110568

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of wrinkle ampliude on square membrane under corner tension loads using tension-field solutions2020

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura and T. Iwasa
    • 雑誌名

      Transaction of JSASS, Aerospace Technology Japan

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Applicability of Empirical Tolerance Limit for Wrinkled-Membrane Distortions2019

    • 著者名/発表者名
      Iwasa, T. and Nakajima, S
    • 雑誌名

      AIAA Journal

      巻: (in press) 号: 6 ページ: 1-13

    • DOI

      10.2514/1.j057997

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Wrinkle-Reduction Law for Rectangular Membranes Under a Shear Load2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwasa
    • 雑誌名

      AIAA Journal

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 2870-2876

    • DOI

      10.2514/1.j056870

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 軸圧縮荷重を受ける円筒シェルの座屈後挙動を対象としたスケーラブルな変位予測法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      西澤 周, 岩佐 貴史
    • 学会等名
      日本機械学会宇宙工学部門第28回スペースエンジニアリングコンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 限定された離散点計測による皺の生じた膜面の面外変位 の簡易推定法2019

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史,中嶋慎太朗,桜井秀一朗
    • 学会等名
      構造強度に関する講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 皺のスケール則の三角形張力膜へ応用2019

    • 著者名/発表者名
      中村 克哉,岩佐 貴史
    • 学会等名
      日本機械学会宇宙工学部門第28回スペースエンジニアリングコンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 円筒シェルの軸圧縮座屈モードの確率モデルについて2019

    • 著者名/発表者名
      西澤 周, 岩佐 貴史
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会西部支部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二次元計測による離散点データを用いた皺振幅簡易推定法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      中村 克哉,岩佐 貴史
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of wrinkle ampliude on square membrane under corner tension loads using tension-field solutions2019

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura and T. Iwasa
    • 学会等名
      The 32nd International Symposium on Space Technology and Science (ISTS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 矩形膜に生じるリンクリング現象の確率モデルの類似性ついて2019

    • 著者名/発表者名
      桜井秀一朗,岩佐貴史
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国支部 第57期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial Distribution Property of Surface Distortion of Square Membrane with Wrinkles subjected to Shear and Tension Loads2018

    • 著者名/発表者名
      Iwasa, T. and Nakajima, S
    • 学会等名
      69th International Astronautical Congress (IAC)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of maximum wrinkle amplitude on triangular tensioned membrane using in-plane strain fields2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K. and Iwasa, T.
    • 学会等名
      The 5th Joint Symposium on Materials and Mechanical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 張力膜に生じる皺のスケール則2018

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会構造強度に関する講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 張力膜の振動モードが従う確率分布モデルに関する実験的検討2018

    • 著者名/発表者名
      天本拓哉,岩佐貴史
    • 学会等名
      機械学会中国四国支部第56回総会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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