一般軸荷重構造物（テンセグリティ構造体）のための統一的構造解析・設計法の開発

• 研究課題/領域番号: 25420185
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 和歌山大学
• 研究代表者: 長瀬 賢二 和歌山大学, システム工学部, 教授 (70303667)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: テンセグリティ / 構造設計 / 最適化 / 動力学解析 / 構造解析

研究成果の概要

本研究では，テンセグリティ構造体の系統的かつ大域的な（統一的な）最適構造設計のための解析・設計法の確立を目指し，自由曲面形成のための汎用基本ユニットの開発，ならびに，最適構造決定のための数学モデルの構築について考えた．特に，基本要素の繰り返し構造を用いて簡便に望みの形状を構成可能な汎用ユニット（テンセグリティシート）の提案，ならびに，構造物の設計パラメータ（要素（棒・ケーブル）数、結合関係、形状など）を計算機上で容易に（自動的に）変更可能なシステムモデルの構築とそれに基づく解析・設計法の提案を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Double Helix Tensegrity Structures (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagase、R.E. Skelton
  • 雑誌名: AIAA Journal 巻: 53 号: 4 ページ: 847-862
  • DOI: 10.2514/1.j053264
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Wave Analysis and Control of Double Cascade-Connected Damped Mass-Spring Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagase
  • 雑誌名: Mechanics Research Communications 巻: 70 ページ: 49-57
  • DOI: 10.1016/j.mechrescom.2015.09.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自己釣り合い状態を利用したマルチエージェントシステムのフォーメーション制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 増田容一、長瀬賢二
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 51 ページ: 744-754
  • NAID: 130005104379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal Internal Force Design for Formation Control of Multi-Agent Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Masuda、K. Nagase
  • 雑誌名: Proceedings of 2015 15th International Conference on Control, Automation and System 巻: 1 ページ: 597-602
  • 査読あり
• [雑誌論文] テンセグリティプリズムを基本要素とした板状構造物の設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下貴大、長瀬賢二
  • 雑誌名: 日本機械学会2015年度年次大会講演論文集 巻: 1
• [雑誌論文] Minimal Mass Tensegrity (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nagase、R.E. Skelton
  • 雑誌名: Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures 巻: 55 ページ: 37-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network and Vector Forms of Tensegrity System Dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nagase、R.E. Skelton
  • 雑誌名: Mechanics Research Communications 巻: 59 ページ: 14-25
  • DOI: 10.1016/j.mechrescom.2014.03.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] 形状と応力の同時最適化によるテンセグリティ構造の最小質量設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増田容一、長瀬賢二
  • 雑誌名: 2014年度日本機械学会年次大会講演論文集（CD-ROM) 巻: １
• [雑誌論文] 剛性と座屈を考慮したテンセグリティ構造体の最小質量設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤賢太郎、長瀬賢二
  • 雑誌名: 2014年度日本機械学会年次大会講演論文集（CD-ROM) 巻: 1
• [雑誌論文] 多段結合を有するマス・ばね・ダンパ系の波動制御（基礎理論とテンセグリティ構造体への応用） (2013)
  • 著者名/発表者名: 長瀬 賢二、中道 健太
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集Ｃ編 巻: 79 号: 806 ページ: 3732-3747
  • DOI: 10.1299/kikaic.79.3732
  • NAID: 130003386437
  • ISSN: 0387-5024, 1884-8354
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minimal Mass Design of Tensegrity Structures (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nagase, R.E. Skelton
  • 雑誌名: SPIE Proc. on Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2014 巻: 9061 ページ: 90610W-90610W
  • DOI: 10.1117/12.2044869
• [学会発表] Optimal Internal Force Design for Formation Control of Multi-Agent Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Masuda、K. Nagase
  • 学会等名: 2015 15th International Conference on Control, Automation and Systems
  • 発表場所: BEXCO, 釜山、韓国
  • 年月日: 2015-10-13
  • 国際学会
• [学会発表] テンセグリティプリズムを基本要素とした板状構造物の設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下貴大、長瀬賢二
  • 学会等名: 日本機械学会2015年度年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 形状と応力の同時最適化によるテンセグリティ構造の最小質量設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増田容一、長瀬賢二
  • 学会等名: 2014年度日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 東京電機大学東京千住キャンパス（東京都足立区）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 剛性と座屈を考慮したテンセグリティ構造体の最小質量設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤賢太郎、長瀬賢二
  • 学会等名: 2014年度日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 東京電機大学東京千住キャンパス（東京都足立区）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Minimal Mass Design of Tensegrity Structures (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nagase, R.E. Skelton
  • 学会等名: SPIE Conference on Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2014
  • 発表場所: Town & Country Resort and Convention Center, San Diego, California, United States