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衝撃応答スペクトラムの事前予測および調整を可能とする衝撃試験法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04570
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分24010:航空宇宙工学関連
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

柳瀬 恵一  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (00770736)

研究分担者 岩佐 貴史  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (90450717)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード振動 / 衝撃 / 環境試験 / 衝撃応答スペクトラム / 部分構造合成法 / 宇宙機 / 衝撃試験 / Shock Response Spectrum / Shock Response Spectrm / pyroshock test / substructure synthesis / shock response spectrum / overtest / falling weight
研究成果の概要

宇宙機搭載機器の衝撃試験では試験レベル(衝撃応答スペクトラム)の予測と調整が困難であることから,機器設計や試験コストの低減のために改善が必要である.そこで,試験現場で簡易に用いることが可能な予測手法と,既存の試験機に安価で汎用的に採用できる試験レベルの調整手法の実現を目的として研究を行った.
提案した部分構造合成法を用いた予測手法は,一般的な試験公差と同等の範囲で精度良く事前に試験レベルを予測することが可能であることが示された.また,被試験体と試験機との間に「調整構造体」を挿入する調整手法についても,公差と同等の範囲で試験レベルを調整することが可能であることが示され,目標を達成した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究結果は,定常振動現象で用いられる部分構造合成法で過渡振動現象の予測が可能であるという結果となった.これは衝撃試験自体は定常振動的な環境の試験であると示す結果であり,学術的な新規性がある.
また,簡易予測と調整を併せて提案し,現場適用がすぐに可能であるという本成果は工学的意義が高く,衝撃試験の期間短縮や試験品質の向上がただちに図られる.ひいては,宇宙機開発における耐衝撃設計コストの低減や開発品の信頼性向上に貢献すると考えられる.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 伝達関数合成法を用いた衝撃応答スペクトラムの予測における合成成分の選択2021

    • 著者名/発表者名
      YANAGASE Keiichi、FUKUDA Tatsuki、IWASA Takashi
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 87 号: 894 ページ: 20-00341-20-00341

    • DOI

      10.1299/transjsme.20-00341

    • NAID

      130007991542

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宇宙機搭載機器用機械的インパクト式衝撃試験における衝撃応答スペクトラムの予測および調整手法2021

    • 著者名/発表者名
      YANAGASE Keiichi、FUKUDA Tatsuki、IWASA Takashi
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 87 号: 896 ページ: 20-00354-20-00354

    • DOI

      10.1299/transjsme.20-00354

    • NAID

      130008029757

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 縮小インピーダンス法を用いた衝撃応答スペクトルの近似計算2021

    • 著者名/発表者名
      FUKUDA Tatsuki、YANAGASE Keiichi、IWASA Takashi
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 87 号: 896 ページ: 21-00036-21-00036

    • DOI

      10.1299/transjsme.21-00036

    • NAID

      130008029738

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 衝撃応答スペクトラムの事前予測および調整を可能とする宇宙機搭載機器用衝撃試験法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      柳瀬恵一
    • 雑誌名

      鳥取大学大学院工学研究科機械宇宙工学専攻博士学位論文

      巻: 1 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study on the Tuning Method of Shock Test Condition for Spacecraft Instruments2020

    • 著者名/発表者名
      YANAGASE Keiichi、FUKUDA Tatsuki、IWASA Takashi、OBATA Yoshihiro
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN

      巻: 18 号: 3 ページ: 77-83

    • DOI

      10.2322/tastj.18.77

    • NAID

      130007840104

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] STUDY OF PREDICTION AND ADJUSTMENT OF SHOCK RESPONSE SPECTRUM USING SUBSTRUCTURE SYNTHESIS APPROACH2021

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Yanagase, Tatsuki Fukuda, Takashi Iwasa, Yoshio Obata
    • 学会等名
      32nd Aerospace Testing Seminar
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 伝達関数合成法による宇宙機搭載機器衝撃試験レベルの事前予測2021

    • 著者名/発表者名
      柳瀬 恵一,福田 達輝,岩佐 貴史
    • 学会等名
      日本機械学会 2021年度年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Prediction and Adjustment Method of the Shock Response Spectrum for Spacecraft Instruments Shock Test2021

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Yanagase, Tatsuki Fukuda, Takashi Iwasa and Yoshihiro Obata
    • 学会等名
      The 16th European Conference on Spacecraft Structures, Materials and Environmental Testing
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙機搭載機器の衝撃試験におけ る衝撃応答スペクトラムの予測及び調整手法2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬恵一,福田達輝,岸本拓也,岩佐貴史,小畑良洋
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会,第64 回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ,縮小インピーダンス合成法の縮退計算を用いたSRS 簡易 推定法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      福田達輝,柳瀬恵一,岩佐貴史
    • 学会等名
      日本実験力学会,分科会合同ワークショップ2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 宇宙分野における衝撃試験とその技術課題2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬恵一
    • 学会等名
      日本機械学会.第29 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
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on the Tuning Method of Shock Test Condition for Spacecraft Instruments2019

    • 著者名/発表者名
      K. Yanagase, T. Fukuda, T. Iwasa, Y. Obata
    • 学会等名
      32nd International symposium on Space Technology and Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 衝撃試験における衝撃応答スペクトラム調整の試み2019

    • 著者名/発表者名
      柳瀬恵一,福田達輝,岸本拓也,岩佐貴史,小畑良洋
    • 学会等名
      第9回 構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 落錐式衝撃試験で生じるSRSの簡易推定に向けた質点モデルの検討2019

    • 著者名/発表者名
      福田達輝,柳瀬恵一,岩佐貴史
    • 学会等名
      第63回 宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 宇宙機コンポーネント衝撃試験における衝撃応答スペクトラムの事前予測手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      柳瀬 恵一,福田 達輝,岸本 拓也,岩佐 貴史,小畑 良洋
    • 学会等名
      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 実施状況報告書
  • [産業財産権] 衝撃試験装置および衝撃試験方法2019

    • 発明者名
      柳瀬恵一,岩佐貴史
    • 権利者名
      柳瀬恵一,岩佐貴史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-145676
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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