ゴサマー多体力学の解構造

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360357
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 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 – 2012
• キーワード: 構造保存解法 / 解構造 / ゴサマー構造 / 多体力学

研究概要

本研究では,薄膜やケーブルなどのゴサマー構造と,それを支持する宇宙機本体等から成るゴサマー多体構造物の変形と運動について,その特徴を理論・数値シミュレーション・地上実験により明らかにした.そして,その理論・数値解析手法をJAXAの小型実証機IKAROSの設計・開発へ適用し,IKAROSの軌道上データとの比較により,その妥当性を宇宙実証した.最後に,ゴサマー構造物の実用化に向けた新しい解析手法を提案した.

研究成果

• [雑誌論文] Repeatability of Stored Configuration of a Large Solar Sail with Non-negligible Thickness (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiraku Sakamoto, Shogo Kadonishi,Yasutaka Satou, Hiroshi Furuya, YojiShirasawa, Nobukatsu Okuizumi, Osamu Mori, Hirotaka Sawada, Jun Matsumoto, Michihiro Natori, Yasuyuki Miyazaki, Masaaki Okuma
  • ページ: 1-15
  • DOI: DOI:10.2514/6.2013 -1804
  • 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(1) ページ: 14-21
• [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(12) ページ: 429-437
• [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] 小型ソーラ電力セイル実証機IKAROSの薄膜セイル展開挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥泉信克,白澤洋次,宮崎康行,森治
  • 雑誌名: 日本マイクログラビティ応用学会誌 巻: 29(1) ページ: 48-55
• [雑誌論文] Transient DynamicAnalysis of Gossamer AppendageDeployment Using Nonlinear Finite Element Method (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiraku Sakamoto, Yasuyuki Miyazaki, andOsamu Mori
  • 雑誌名: Journal of Spacecraft and Rockets 巻: 48(5) ページ: 881-890
  • DOI: DOI:10.2514/1.52552
  • 査読あり
• [雑誌論文] Error Estimation of Low-Order Model forGossamer Muti-body (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Yakazaki and Yasuyuki Miyazaki
  • 雑誌名: Structure ページ: 1-9
  • DOI: DOI:10.2514/6.2011-6281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Empirical Model Reduction ofGeometrical Constrained Gossamer Structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Yakazaki and Yasuyuki Miyazaki
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics, Special Issue of Asian Conference on Multi-Body Dynamics 2010 巻: 5(3) ページ: 441-449
  • DOI: DOI:10.1299/jsdd.5.441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conserving Finite Element Dynamics of Gossamer Structure and Its Application to Spinning Solar Sail "IKAROS" (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Miyazaki, Yoji Shirasawa,Osamu Mori, Hirotaka Sawada, NobukatsuOkuizumi, Hiraku Sakamoto, SaburoMatunaga, Hiroshi Furuya, and MichihiroNatori
  • ページ: 1-17
  • DOI: DOI:10.2514/6.2011-2181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manufacturing and Folding of Solar Sail'IKAROS' (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Furuya, Osamu Mori, HirotakaSawada, Nobukatsu Okuizumi, YojiShirasawa, Michihiro Natori, Yasuyuki Miyazaki, and Saburo Matunaga
  • ページ: 1-4
  • DOI: DOI:10.2514/6.2011-1967
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Membrane Dynamics using Multi-Particle Method for Solar Sail Demonstrator "IKAROS" (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoji Shirasawa, Osamu Mori, Yasuyuki Miyazaki, Hiraku Sakamoto, M Hasome,Nobukatsu Okuizumi, Horotaka Sawada, Hiroshi Furuya, Saburo Matunaga, and Michihiro Natori
  • ページ: 1-14
  • DOI: DOI:10.2514/6.2011-1890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mission Report on The Solar Power Sail Deployment Demonstration of IKAROS" (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Sawada, Osamu Mori, NobukatsuOkuizumi, Yoji Shirasawa, Yasuyuki Miyazaki, Michihiro Natori, Saburo Matunaga, Hiroshi Furuya, and Hiraku Sakamoto
  • ページ: 1-11
  • DOI: DOI:10.2514/6.2011-1887
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Order Model of Spin Type Solar SailDynamics by Empirical Model Reduction" (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Yakazaki and Yasuyuki Miyazaki
  • ページ: 1-8
  • DOI: DOI:10.2514/6.2011-1891
  • 査読あり
• [雑誌論文] Empirical Model Reduction of SpinningSolar Sail (2010)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Yamazaki and Yasuyuki Miyazaki
  • 雑誌名: Transactions of Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Space Technology Japan 巻: Vol.8,No.ists27 ページ: Pc_35-Pc_40
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/tastj/8/ists27/8_ists27_Pc_35/_pdf
  • 査読あり
• [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: 祝戸荘,奈良
  • 年月日: 20130125-26
• [学会発表] Study of Asynchronous Solar Sail Deployment using Finite Element Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Go Ono, Kengo Shintaku, Yoji Shirasawa,Osamu Mori, Yasuyuki Miyazaki, andSaburo Matunaga
  • 学会等名: The 29th International Symposium on Space Technology and Science (29th ISTS)
  • 発表場所: NagoyaCongress Center, Nagoya, Japan
  • 年月日: 2013-06-06
• [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: JAXA,相模原
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] Model Order Reduction for NonlinearStructural Dynamics of Membrane Space Structure, Sagamihara (2012)
  • 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
  • 年月日: 2012-07-30
• [学会発表] 薄膜の折り目の力学モデルに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早瀬亮,亀村裕之,宮崎康行
  • 学会等名: 第53回構造強度に関する講演会
  • 発表場所: ジョイナス,秋田
  • 年月日: 2012-07-27
• [学会発表] 薄膜のしわの解析モデルの検証について (2012)
  • 著者名/発表者名: 屋宮拓海,井上祥子,宮崎康行
  • 学会等名: 第20回スペース・エンジニアリング・コンファレンス
  • 発表場所: ホテルクレセント,仙台.
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] FiniteElement Analysis of Deployment of Gossamer Space Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Miyazaki, Yoji Shirasawa,Osamu Mori, and Hirotaka Sawada
  • 学会等名: Multibody Dynamics 2011
  • 発表場所: ECCOMAS ThematicConference Universite catholique deLouvain, Brussels, Belgium
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] Evaluation of Membrane Dynamics of IKAROS Based on Flight Result and Simulation UsingMulti-Particle Model (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoji Shirasawa, Osamu Mori, Yasuyuki Miyazaki, Hiraku Sakamoto, MitsueHasome, Nobukatsu Okuizumi, Hirotaka Sawada, Saburo Matunaga, Hiroshi Furuya, Jun'ichiro Kawaguchi
  • 学会等名: 28^<th> ISTS, Okinawa Convention center
  • 発表場所: Okinawa
  • 年月日: 2011-06-10
• [学会発表] Evaluation of Solar Power Sail Deployment Mechanism of IKAROS (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Sawada, Osamu Mori, NobukatsuOkuizumi, Yoji Shirasawa, Yasuyuki Miyazaki, Michihiro Natori, Saburo Matunaga, Hiroshi Furuya, Hiraku Sakamoto
  • 学会等名: 28^<th> ISTS Okinawa Convention center
  • 発表場所: Okinawa
  • 年月日: 2011-06-10
• [学会発表] A Study onMechanical Model of Crease of Membrane (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryo Hayase, Yasuyuki Miyazaki, HiroyukiKamemura, and Shoko Inoue
  • 学会等名: 28th ISTS, Okinawa Convention center
  • 発表場所: Okinawa
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] Low-order Modeling and ExperimentalValidation of Spin Type Solar SailDynamics (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Yamazaki and Yasuyuki Miyazaki
  • 学会等名: 28^<th> ISTS, Okinawa Convention center
  • 発表場所: Okinawa
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] IKAROS構造系専門部会,「IKAROS」のセイル膜展開挙動の予測・検証法について (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎康行,白澤洋次,澤田弘崇,森治
  • 学会等名: 第19回スペース・エンジニアリング・コンファレンス
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-01-27
• [学会発表] IKAROSセイル展開ミッションの軌道上結果について (2010)
  • 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,松永三郎,古谷寛,坂本啓
  • 学会等名: 第54回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] IKAROSのセイル膜の二次展開シミュレーションと軌道上展開結果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎康行,白澤洋次,森治,奥泉信克,澤田弘崇,松永三郎,牟田梓
  • 学会等名: 第54回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] The Dynamics of Square Type SpinningSolar Sail (2010)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Yamazaki and Yasuyuki Miyazaki
  • 学会等名: International SpaceConference of Pacific-basin Societies2010
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] Analysys of Membrane Deployment Dynamics of Solar Sail using Multi- Particle Model (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoji Shirasawa, Osamu Mori, NobukatsuOkuizumi, Hirotaka Sawada, Yasuyuki Miyazaki, Hiraku Sakamoto, Hiroshi Furuya, and Saburo Matsunaga
  • 学会等名: The20th Workshop on JAXA Astrodynamics andFlight Mechanics
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2010-07-26
• [学会発表] 膜の折り目の力学モデルについての一考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早瀬亮,宮崎康行
  • 学会等名: 第52回構造強度に関する講演会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2010-07-21