| 研究課題/領域番号 |
20K21041
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
槙原 幹十朗 東北大学, 工学研究科, 教授 (60392817)
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| 研究分担者 |
亀山 正樹 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (30302178)
永井 大樹 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (70360724)
川畑 成之 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 准教授 (70390507)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 柔軟展開翼 / 展開翼 / 内部変形制御 / マルチフィデリティ / 可変翼 / 航空機モデリング / モーフィング / 風洞実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「可変翼機のマルチフィデリティ・モデリング法の確立」が目的である．構造モデルに新規アイデア【内部変形制御】を導入することで，表現変数の数を変更せずに，構造モデルの忠実度・詳細度（フィデリティ）を意のままに変えられる新しい構造解析手法の構築を目指す．内部変形を制御する変形拘束方程式をモデル式と連立するという【内部変形制御】の発想を持って，フィデリティの谷を解決する．国際共同研究と大型風洞実験を通して，理論解析と実証実験の両面から，提案手法の有効性を明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
革新概念【内部変形制御】により，可変翼機の構造モデルの忠実度・詳細度（フィデリティ）を意のままに変えられる構造解析法を確立して，フィデリティの谷を解決した．国際共同研究と大型風洞実験を通して，理論解析と実証実験の両面から，提案手法の有効性を明らかにした 挑戦的研究としての意義は，①前例研究が少なく知見が乏しい研究分野で，新規アイデアに基づいて【フィデリティの谷】に挑む萌芽的要素があること，②新規【内部変形制御】と国際協力と大型風洞実験をフルに活用して「真のマルチフィデリティの実現」に果敢に挑戦することである．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は以下の４つの学術的意義や社会的意義を有する．(1) 知見が乏しい研究分野で新規研究を展開する萌芽的要素を持つ．(2) 新規アイデア【内部変形制御】と国際協力と大型風洞実験をフルに活用して「真のマルチフィデリティ」を実現する挑戦的意義を持つ．(3) 既存概念にとらわれない先進的研究で，当該分野の学術体系を転換する潜在性を持つ．勾配ベクトルを用いる提案手法は，可変翼を始め「関節ジョイントの大回転運動を伴う構造」の計算に適しており，従来の微小変形解析に比べ，大きな研究波及効果を持つ．(4) 将来発展例は，首振り機構を持つ大型洋上風車や災害地探索用羽ばたきドローンなど，多岐に渡る．
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