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超大型宇宙構造物を実現する紛体成形技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K18942
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

山川 宏  早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (00097263)

研究分担者 宮下 朋之  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20329080)
Parque Victor  早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (50745221)
勝又 暢久  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (60534948)
鳥阪 綾子  首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (70449338)
三浦 智  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (70724566)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード宇宙工学 / 構造力学 / 粉体成型 / 宇宙構造物 / 宇宙インフラ / 航空宇宙工学 / 機械力学・制御
研究成果の概要

大型の宇宙構造物は、ロケットなどの輸送手段の制約より、部品状の組み立て手順が一般的である。しかしながら、粉体・液体などの輸送に適した形状を柔軟に変更できる状態で輸送し宇宙空間において剛性付与が可能とすることにより、大型宇宙構造物の構築が効率的となる。本研究では、宇宙空間における粉体の成型技術の構築を目的に、導電性材料やスーパーエンジニアリング・プラスチックの一種であるポリエーテルイミドを使用した真空中・熱荷重が作用する環境において構造物を作成する技術を実証及び検討した。宇宙環境において制作することにより強度面において約1割程度の向上が見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙環境における材料積層技術は効率的な製造様式として期待できるが、制作上の困難となる点や制作した材料の特性および構造の特性が不明である。本研究では、このような観点から、宇宙空間における環境を模擬し、付加製造技術を真空環境及び輻射熱が入力される環境において構築し、実際に製造実験を実施した。材料特性について各種の試験を実施し、結晶の大きさに相違がみられるなど、特徴的かつ有用な知見を得ることができた。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件)

  • [国際共同研究] エジプト日本科学技術大学(エジプト)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Surry(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on in-plane and out-of-plane deformation considering elastic plasticity of membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Ayako Torisaka, Kohei Ogawa, Satoshi Miura, Victor Parque, Tomoyuki Miyashita and Hiroshi Yamakawa
    • 雑誌名

      AIAA 2019-2255

      巻: -

    • DOI

      10.2514/6.2019-2255

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural analysis of thermally induced stick-slip on deployable mast2019

    • 著者名/発表者名
      Shunnosuke Shimizu, Kosei Ishimura, Tomoyuki Miyashita and Victor Parque
    • 雑誌名

      AIAA 2019-1025

      巻: -

    • DOI

      10.2514/6.2019-1025

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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