| 研究課題/領域番号 |
19K15208
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
有田 祥子 静岡大学, 工学部, 助教 (50800629)
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| 研究期間 (年度) |
2020-02-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 宇宙機 / 展開構造物 / 3次元展開構造 / 立体ねじり折り / 宇宙機構造物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Jackson Cubeなどの多角柱折紙を捩じることで展開・収納する折紙構造（立体ねじり折り）を軽量・高剛性な宇宙構造物としての設計に繋げるために，立体ねじり折り展開構造物を板バネとヒンジで構成し，可展開条件・載荷時の応力分布・変形形状を，解析および実験により調査し，変形メカニズムと確実性の高い展開のための変形制御方法を推定する．また，大型宇宙構造物の構築に有用なモジュラー構造へ利用可能な，立体ねじり折りを規則的に繋ぎ合わせたモジュラー構造の生成ルールの数学モデルを構築する．
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| 研究成果の概要 |
立体ねじり折りという折紙に基づく展開構造物の宇宙利用を可能とするために，その基礎構造と宇宙機への応用について研究した．結果として，立方体型のねじり折り構造を用いた解析と実験により，構造的特徴と変形メカニズム，展開時の変形のコントロールパラメータを明らかにし，モジュラー構造の構造モデルを提案した．更にモジュラー構造については，磁気セイルに用いた場合の，構築および剛性における成立性を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙大型構造物の構築と維持において革新的な手法であるモジュラー構造物への適用や，近年急増しているキューブサットへの搭載が容易な，立方体形状のねじり折り構造物の設計例を，宇宙ミッションとともに示したことに学術的意義がある．また，数学や工学の分野を含めた先行研究の中でも，展開中の変形について構造的特徴を明らかにしたことに学術的意義がある．
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