膜面に生じるkinkingの構造特性に関する基礎研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18760088
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 中篠 恭一 東海大学, 工学部, 講師 (60408028)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 有限要素法 / 膜構造物 / 張力場

研究概要

膜面に発生する特徴的な構造応答であるkinking(深い折目の発生)に関して、有限要素法を中心に、その構造特性を考察した。本研究では、有限要素法の他、多粒子系モデルによる膜面の構造解析も行い、膜面接触判定およびダイナミクス解析のための計算コードの開発を完了した。また、具体的な解析対象として、パラシュート開傘過程、次世代型圧力気球の膨張時形状解析を行い、数値解析コードの安定性を確認するとともに、上記解析対象の物理実験も行い、数値解の妥当性について確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Three- Dimensional Analysis of Wrinkled Membranes Using Modification Scheme of Stress-Strain Tensor (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Nakashino and M.C. Natori
  • 雑誌名: AIAA Journal No.44, Vol.7 ページ: pp.1498-1504
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple computer implementation of membrane wrinkle behaviour via a projection technique (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Akita and K. Nakashino
  • 雑誌名: International Journal for Numerical Methods in Engineering Vol.71, No.10 ページ: pp.1231-1259
  • 査読あり
• [学会発表] パラシュート開傘挙動に関する研究 -初期縮傘形状が開傘衝撃に与える影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉田俊哉
  • 学会等名: 第24回・宇宙構造材料シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究本部
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] Lobed-pumpkin型気球のフィルム応力分布に関する考察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 志村友章
  • 学会等名: 第24回・宇宙構造材料シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究本部
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] Super Pressure Balloonの数値構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 志村友章
  • 学会等名: 第52回・宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 兵庫県立淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] パラシュート開傘時の荷重履歴に関する数値解析および実験的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉田俊哉
  • 学会等名: 第52回・宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 兵庫県立淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] 張力場理論に基いたスーパープレッシャー気球の有限要素解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中篠恭一
  • 学会等名: 平成20年度・大気球シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究本部
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] パラシュート開傘挙動に関する数値解析および実験的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉田俊哉
  • 学会等名: 第50回・構造強度に関する講演会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2008-08-01