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極限マルチフィジクス環境における液体ロケットエンジンの破損メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22560100
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

山西 伸宏  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (70450715)

研究分担者 西元 美希  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (40450704)
吉村 忍  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90201053)
笠原 直人  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30421580)
連携研究者 秋葉 博  株式会社アライドエンジニアリング, 代表取締役社長
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード環境強度 / ロケット / 構造工学 / 破壊 / マルチフィジクス / 極限環境 / 破損
研究概要

液体ロケットエンジンの燃焼室という極限マルチフィジクス環境における構造体の破損メカニズムを解明するために,熱・流体・構造の相互影響を正確に考慮して組合せた総合的な解析手法を構築した.この手法を用いて様々な解析を行った結果,外筒付き上段エンジンの開発中に発生したスロート残留変形を定量的に再現できた.さらにその解析結果を詳細に分析することにより,スロート残留変形のメカニズムおよび支配因子を特定できた.

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] 極限マルチフィジクス環境における液体ロケットエンジンの破損メカニズムの解明(燃焼室スロートの残留変形)2012

    • 著者名/発表者名
      西元美希,山西伸宏,吉村忍,笠原直人,秋葉博
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編

      巻: 78巻 ページ: 1534-1546

    • NAID

      130002573054

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 極限マルチフィジクス環境における液体ロケットエンジンの破損メカニズムの解明(燃焼室スロートの残留変形)2012

    • 著者名/発表者名
      西元 美希
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編(材料力学、機械材料など)

      巻: 78 ページ: 1534-1546

    • NAID

      130002573054

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 液体ロケットエンジン外簡付き燃焼室の破損メカニズムの解明(上段エンジン変形メカニズムの現象理解)2011

    • 著者名/発表者名
      西元美希, ほか5名
    • 学会等名
      第55回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      松山(愛媛)
    • 年月日
      2011-12-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 構造物の応力再配分挙動に関する機構論的研究(1)弾性核に着目した応力再配分メカニズムの考察2011

    • 著者名/発表者名
      笠原直人, ほか2名
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年秋の大会
    • 発表場所
      北九州市(福岡)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Study of the stress induced by thermal stratification phenomenon in a SFR vessel by frequency response analysis2011

    • 著者名/発表者名
      笠原直人, ほか1名
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年秋の大会
    • 発表場所
      北九州市(福岡)
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Reliability analysis of a mixing tee considering fluid and structural uncertainties to prevent fatigue failure2011

    • 著者名/発表者名
      笠原直人, ほか1名
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年秋の大会
    • 発表場所
      北九州市(福岡)
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Study of the stress induced by thermal stratification phenomenon in a SFR vessel by frequency response analysis2011

    • 著者名/発表者名
      笠原直人,他1名
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年秋の大会
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Reliability analysis of a mixing tee considering fluid and structural uncertainties to prevent fatigue failure2011

    • 著者名/発表者名
      笠原直人,他1名
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年秋の大会
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 構造物の応力再配分挙動に関する機構論的研究(1)弾性核に着目した応力再配分メカニズムの考察2011

    • 著者名/発表者名
      笠原直人,他2名
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年秋の大会
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 液体ロケットエンジン外筒付き燃焼室の破損メカニズムの解明(上段エンジン変形メカニズムの現象理解)2011

    • 著者名/発表者名
      西元美希,他5名
    • 学会等名
      第55回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 分離反復型解法によるアコースティック流体・構輩連成解析システみ2010

    • 著者名/発表者名
      吉村忍, ほか3名
    • 学会等名
      日本機械学会第23回計算力学講演会
    • 発表場所
      北見(北海道)
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Stress Evaluation under MuRidimensional Fluid Temperature Fluctuation2010

    • 著者名/発表者名
      笠原直人, ほか1名
    • 学会等名
      原子力学会2010年秋の大会
    • 発表場所
      札幌(北海道)
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 分離反復型解法によるアコースティック流体・構造連成解析システム2010

    • 著者名/発表者名
      吉村忍,他3名
    • 学会等名
      日本機械学会第23回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermal Stress Evaluation under Multidimensional Fluid Temperature Fluctuation2010

    • 著者名/発表者名
      笠原直人,他1名
    • 学会等名
      日本原子力学会2010年秋の大会
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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