| 研究課題/領域番号 |
18K04554
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 香川大学 (2020-2021)
室蘭工業大学 (2018-2019) |
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研究代表者 |
勝又 暢久 香川大学, 創造工学部, 准教授 (60534948)
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| 研究分担者 |
千葉 誠 旭川工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (80390384)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 宇宙インフレータブル構造 / マイクロカプセル / 発砲硬化 / 構造硬化 / 発砲ウレタン / インフレータブル構造 / 構造剛性 / 発砲硬化剤 / 宇宙展開構造物 / 大型宇宙構造物 / 材料的硬化 / 幾何学的剛性向上 |
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| 研究成果の概要 |
宇宙インフレータブル構造は、大型宇宙構造物への応用が期待されている構造である。膜材などで気密構造を構成するため軽量であり、気体などの充填のみで展開できることから機械的なアクチュエータを必要としないためである。しかし、いわゆる風船と同じ構造なので、内圧が保持できなくなると機能しない。
その課題解決に向け、本研究ではインフレータブル構造の展開後の硬化に着目した。ただし、膜材のみを硬化するのではなく、発砲ウレタンなどで硬化層を生成できる材料をマイクロカプセルに内包させ、展開後に軌道上で生成することを考えた。そのため、材質的硬化のみでなく発砲硬化層による幾何学的な構造剛性・強度の向上に着目して研究した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
紫外線などを用いた膜材の硬化手法については、先行研究として提案されている。しかし、膜材が硬化したとしても厚さは同じなので、構造剛性に対するメリットはそこまで得られていなかった。
一方、発砲硬化層を生成して硬化できた場合には、膜厚の数～数十倍の厚さの構造を打ち上げ後の軌道上で生成できることになる。曲げ変形を例にとれば、構造物の厚さの3乗に比例して剛性が変化するので、発砲硬化層による硬化手法は幾何学的にも性能を向上させることができる点でメリットがある。また剛性が向上すれば変形しにくくなるため、構造物の大型化が達成しやすくなる。
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