| 研究課題/領域番号 |
19K06320
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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41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
横須賀 洋平 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (40459219)
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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 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 張力安定構造 / 農業用ハウス / 座標仮定有限要素法 / 複合張力構造 / Active Bending |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，常時被災発生地以外の異常な気象変動による農業用ハウスの被災例が全国各地で報告されている．人命被害はなくとも，農林水産業における被害は甚大なものである．被害のあった農業用ハウス，特に細径のパイプハウスは異常な気象変動による外乱に対する剛性が得られておらず，また剛性を十分に上げると経済性を欠く構造物となってしまう．
本研究では，軽量で高剛性な力学特性が期待できる張力により安定化・補剛する構造システムを農業用ハウスに導入することで，経済性と構造剛性に優れた農業用ハウスの設計を目的とする．
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，軽量で高剛性な力学特性を持つ張力安定化補剛による構造システムを農業用ハウスに導入することで経済性と構造剛性に優れた農業用ハウスの設計を目的とする．張力により安定化・補剛する構造システムは，アーチ型架構を実現するための梁要素，ビニールやETFE膜などを実現する膜要素の複合要素による自己釣合い形状を求めることが必要となる．
本研究における研究実績は，3次元空間における立体架構モデルに対する座標仮定有限要素法によるケーブルや膜、梁要素の自己釣合い形状の形状解析を実施し、応力変形解析による許容解の存在を確認した．これにより軽量で高剛性を有する農業用ハウスの設計を実現することが可能である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，常時被災発生地以外の異常な気象変動による農業用ハウスの被災例が全国各地で報告されている．人命被害はなくとも，農林水産業における被害は甚大なものである．被害のあった農業用ハウス，特に細径のパイプハウスは異常な気象変動による外乱に対する剛性が得られておらず，また剛性を十分に上げると経済性を欠く構造物となってしまう．
本研究では，軽量でありながら剛性が調節可能な張力安定構造を農業用ハウスに導入することで，曲げ抵抗性の構造システムから部材性能を十分に発揮できる軸抵抗型の構造システムへ転換し，従来より高い剛性を持つ農業用ハウスの構築を目指す．
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