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翅・葉の脈網構造の模倣による宇宙用インフレータブル構造の性能向上

研究課題

研究課題/領域番号 25630393
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関首都大学東京

研究代表者

小島 広久  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (50322350)

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 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードインフレータブル構造物 / 昆虫翅 / 膜面 / 展開 / ミウラ折り / 宇宙インフレータブル / 展開挙動 / 翅脈 / 粒子法 / ボロノイ図 / フラクタル
研究成果の概要

インフレータブル構造物の展開確実性,剛性などの向上を目的とし,昆虫の翅脈構造を模擬した膜面構造を作成,翅脈部分相当のチューブの各種パラメータ,膜面の折り畳み方を変化させ,展開特性や展開復元力などを実験的に調査し,以下の成果を得た.展開終了時間は流入流量に逆比例する.チューブ分岐角が小さい場合,膜面の両端には張力が生じず,端部分はたわむ.展開復元力はチューブ幅のおよそ3乗に比例する.ミウラ折りの膜面は膜面全体が同時に展開する.折り畳み方は流量と内圧の時間履歴に殆ど影響を与えない.昆虫の翅を模擬した膜面の展開は成功した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Modeling of Tape Tether Vibration and Vibration Sensing Using Smart Film Sensors2015

    • 著者名/発表者名
      Kouta Kunugi, Hirohisa Kojima, Pavel M. Trivailo
    • 雑誌名

      Acta Astronautica

      巻: 107 ページ: 97-111

    • DOI

      10.1016/j.actaastro.2014.11.024

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 昆虫翅構造に学ぶ宇宙インフレータブル構造物の実験的研究2016

    • 著者名/発表者名
      菊地孝明, 小島広久
    • 学会等名
      関東支部第22期総会・講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Deployment Behavior of Insect Wing-inspired Space Inflatable Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, Takaaki, Kojima, Hirohisa
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 均一モジュール型大型宇宙構造物の展開挙動解析2015

    • 著者名/発表者名
      日高康貴,小島広久
    • 学会等名
      関東支部第21期総会・講演会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] テザードリエントリー物体高精度投下のためのモデル予測テザー展開制御2015

    • 著者名/発表者名
      小島広久, 小池一樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第2回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 自然界に学ぶ宇宙インフレータブル構造物の構成に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      菊池孝明, 小島広久
    • 学会等名
      首都大学東京システムデザインフォーラム
    • 発表場所
      日野市
    • 年月日
      2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of Bending/Torsional Vibration of Tape Tether using Smart Film Sensors/Actuators2014

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Kojima, Kouta Kunugi, Hiroyuki Iwamoto
    • 学会等名
      65th International Astronautical Congress
    • 発表場所
      Toronto
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 昆虫翅構造に学ぶ宇宙インフレータブル構造物の研究 第一報2013

    • 著者名/発表者名
      小島広久,菊地孝明
    • 学会等名
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      米子
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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