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2013 年度 実施状況報告書

磁場印加デバイス内の疑似低重力場における月レゴリスの力学試験

研究課題

研究課題/領域番号 25420084
研究種目

基盤研究(C)

研究機関横浜国立大学

研究代表者

尾崎 伸吾  横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (20408727)

研究分担者 山梨 裕希  横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (70467059)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード設計工学 / 月面機器 / テラメカニクス / トライボロジー
研究概要

本研究では,機械工学と電気工学の双方の知見やアプローチ法を組み合わせることで,これまでに無い「月面環境下を模擬した室内力学試験法」を提案するものである.本年度は,磁場印加デバイスのプロトタイプを完成させることを目的として,以下の項目を達成した.
①共同研究者(山梨裕希)とともにレゴリスシミュラントや他の供試材料の透磁率を評価した.併せて,試験装置の形状や材質を考慮した地場分布解析を行い,被試験物全体が均一の磁力を受けられるようにコイル型電磁石や試験装置の形状および位置の最適化を行った.
②供給電流量に応じた疑似低重力の効果について,キャリブレーションを実施した.
③作製した磁場印加デバイスを摩擦試験装置に組み込み,疑似低重力場での摩擦試験を実施した.試験装置は当初の予定通り,回転せん断型を採用した.
④現在のところ,10%の低重力効果の下での試験に成功している.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実際に,疑似的な低重力場での系統的な試験を行えるようになった.ただし,低重力効果をより発揮させるために,冷却機構を試験装置に組み込む必要がある.

今後の研究の推進方策

直流電源装置を購入し,より大電流下での試験を行えるように試験装置を改良する.これにより,最大20%程度までの低重力効果が得られると考えられる.また同時に,液体窒素を用いた冷却機構を試験装置に付加する.改良した試験装置を用いて系統的な試験を実施し,パラメータマップとして整理する.さらに,個別要素法を用いた数値シミュレーション解析も並行して実施し,月面機器の設計や開発で利用し得る知見としての抽出を目指す.

次年度の研究費の使用計画

直流電源の増加に伴い,試験装置を改良する必要がある.直流電源装置の購入後に設計変更を行う必要があるため,それに必要な費用として本年度は執行できなかった.
設計変更に伴う治具購入費用として使用する予定である.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2013

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 磁場印加デバイスを用いた疑似低重力場における流状態の摩擦せん断試験2013

    • 著者名/発表者名
      諸澤俊太郎,西本昇平,尾崎伸吾,山梨裕希
    • 学会等名
      Movic2013
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 年月日
      20130829-20130829

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公開日: 2015-05-28  

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