| 研究課題/領域番号 |
19H02347
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
岩佐 貴史 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (90450717)
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| 研究分担者 |
藤垣 元治 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (40273875)
樋口 健 早稲田大学, 理工学術院, 客員教授 (60165090)
岸本 直子 摂南大学, 理工学部, 教授 (60450714)
勝又 暢久 香川大学, 創造工学部, 准教授 (60534948)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | 宇宙展開膜面構造物 / 非線形ダイナミクス / 変位の空間分布 / 応答予測 / 画像計測 / 非線型ダイナミクス / 膜面構造物 / 空間分布 / 宇宙展開幕面構造物 / 確率モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ソーラーセイルやインフレータブルアンテナのような薄膜からなる展開型の宇宙構造物は外力に対する抵抗力が極めて小さく，展開時に生じる衝撃力や運用時のマヌーバによって容易に振動が発生する．軌道上における宇宙展開膜面構造物の振動は運用性能に影響を及ぼすため，その動的挙動を把握することが必要となる．本研究は，膜面構造物の複雑な振動応答を簡易的に予測する方法論の構築に向け，振動モードの持つ幾何学的周期性と対称性といった性質（構造スケールに鈍感な性質）に着目し，薄膜の振動応答の空間分布が従う確率モデルとその生成メカニズムについて検討する.
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| 研究成果の概要 |
本研究は，展開後の膜構造物モデルの振動応答を格子投影法で計測し，振動応答スペクトル値の空間分布特性について検討した．得られた成果は以下の２つである．
１）薄膜の振動モードに幾何学的な周期性が見られる場合（例えば高次モードが1次モードを縮尺したパターンの繰り替えしで構成される場合），振動応答スペクトル値の空間分布はモードの次数によらず類似となる．この類似性は薄膜のスケールに依存しない普遍的な性質と考えられ振動応答上限値の予測に有効な性質である．
２）一方，振動モードの幾何学的周期性は不確定因子に影響を受け幾何学的周期性が損なわれればスペクトル値の空間分布の類似性も損なわれる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は，展開型膜面宇宙構造物の複雑な非線形ダイナミクスを従来のように要素毎にモデル化して検討するのではなく構造物全体の応答を「変位の空間分布」として捉え，そこに潜む普遍的性質（構造スケールや各種不確定性に鈍感な性質）を利用して展開型膜面宇宙構造物の振動応答を一定の信頼度で予測する新たな方法論の確立を目指す点にあった．この視点において，本研究で得られた２つの成果は今後予測法を構築するにあたって大変重要な知見であり，学術的・社会的意義は大きいと思われる．
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