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2012 年度 実績報告書

ゴサマー多体力学の解構造

研究課題

研究課題/領域番号 22360357
研究機関日本大学

研究代表者

宮崎 康行  日本大学, 理工学部, 教授 (30256812)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード構造保存解法 / 解構造 / 分岐解析 / ゴサマー構造 / 多体力学
研究概要

本研究では4つの課題に取り組んだ.まず,課題1として,精密・大規模なゴサマー多体構造物モデルの運動の高速な並列解析コードNEDAの開発を掲げた.これについては既に開発済みのNEDAを次期ソーラーセイルの運動解析,ならびに,一般的なスピン展開膜面の運動解析に用いて,その有効性を示した.課題2として,精緻で汎用性のある地上試験法と実験結果に基づく数値解析の精度評価法の提案を掲げた.これについては,静的な膜面変形計測および荷重計測実験,ならびに,大型真空層を用いた高真空下での展開実験を実施し,自動展開・姿勢マヌーバ実験の可能な実験システムを完成させた.また,膜面を収納する際の折り目による収納好悪率悪化の評価法について検討し,簡易計算モデルを示した.課題3として,分岐構造が系全体に与える影響を考慮した数値解析の誤差評価理論の構築を掲げた.これについては,主経路に近い領域に別の解経路が存在し,各時間ステップにおける極めて小さな収束誤差から,その別経路に運動経路が移ることで,その後の運動が主経路とは異なるものになり得ることを示すことができた.また,その別経路は各時間ステップにおける静的分岐経路に対応していることも示した.課題4として解構造の必要な部分を保存するモデル低次元化法の構築を掲げた.これについては,既に構築したモデル低次元化法を用いてデータの欠損部分を再構築する方法ならびに誤差評価法を示し,数値計算によりその有効性を示した.以上を通じて,本研究の目的である,ゴサマー多体構造物の静的変形および動力学の特徴を理論展開・数値シミュレーション・地上実験により明らかにすることができた.特に,提案する理論(多体力学理論およびモデル低次元化理論)が有効であることを示せたことで,ゴサマー宇宙構造物の設計法の基礎を築くことができた.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Repeatability of Stored Configuration of a Large Solar Sail with Non-negligible Thickness2013

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto, S. Kadonishi, Y. Satou, H. Furuya, Y. Shirasawa, N. Okuizumi, O. Mori, H. Sawada, J. Matsumoto, M. Natori, Y. Miyazaki, M. Okuma
    • 雑誌名

      DIgital Proceedings of 54th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference

      巻: 1 ページ: 1-15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] IKAROSのセイル展開解析2013

    • 著者名/発表者名
      白澤洋次,宮崎康行,奥泉信克,坂本啓,森治,澤田弘崇,古谷寛,松永三郎,名取通弘,津田雄一,川口淳一郎
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会誌

      巻: 61 ページ: 14-21

  • [雑誌論文] ソーラーセイル・イカロスの膜構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      宮崎康行
    • 雑誌名

      日本計算工学会誌「計算工学」

      巻: 17(2) ページ: 28-35

  • [雑誌論文] IKAROSのセイル展開ミッション2012

    • 著者名/発表者名
      澤田弘崇,森治,奥泉信克,白澤洋次,宮崎康行,名取通弘,坂本啓,古谷寛,松永三郎,稲川慎一,木村真一,津田雄一
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会誌

      巻: 60 ページ: 429-437

  • [学会発表] 膜面構造物におけるしわの解析手法と実験の紹介2013

    • 著者名/発表者名
      井上祥子,屋宮拓海,宮崎康行
    • 学会等名
      第21回スペース・エンジニアリング・コンファレンス
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      20130125-20130126
  • [学会発表] 厚さを考慮したセイル膜の収納再現性について2012

    • 著者名/発表者名
      門西省吾, 坂本啓, 佐藤泰貴, 古谷寛, 白澤洋次,奥泉信克, 森治, 澤田弘崇, 松本純, 名取通弘, 宮崎康行, 大熊政明
    • 学会等名
      宇宙構造材料シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20121204-20121204
  • [学会発表] Model Order Reduction for Nonlinear Structural Dynamics of Membrane Space Structure2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Yamazaki and Yasuyuki Miyazaki
    • 学会等名
      2012 ISAS 22th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20120730-20120731
  • [備考] 研究紹介

    • URL

      http://forth.aero.cst.nihon-u.ac.jp/index-activity.html

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公開日: 2014-07-24  

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