低重力空間での液体と宇宙構造物の動的非線形挙動

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17560200
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 千葉 正克 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (10179955)
• Keywords: 機械力学 / 航空宇宙工学 / 微小重力

Research Abstract

本研究では、低重力空間における宇宙構造物と付着液体の動的非線形挙動問題を、実験と理論解析により解明する。本年度は、構造物と液体の連成する非線形挙動を解明する為の前ステップとして、次に示す3つの項目に対して、それぞれの非線形(又は線形)挙動を解明した。
A 振動する平面上での液滴の非線形挙動(実験)
振動する平面上での液滴(水)の、大振幅振動に起因する非線形挙動を調べた。液滴を(株)帝健から提供していただいた、超撥水性材「レクタス」の上に置き、球状に近い液滴を作り、共振振動数の液滴の振幅への依存性について調べると共に、回転現象を観測した。
B 薄肉弾性板と付着液滴の連成固有振動解析(理論解析)
片持ち支持された薄肉弾性板上に、非粘性液体から成る半球形液滴が付着した連成システムを考え、固有振動解析を行い、J.Sound & Vibrationに投稿した。
C 宇宙構造物モデルの非線形挙動(実験)
a.擬似的な宇宙空間の創設:宇宙構造物モデルを磁気力によって空間内に浮かせ、擬似的な宇宙空間を作った。
b.試験モデルの加振:人工衛星本体を球状カプセルに、太陽電池パドルを柔軟梁としてモデル化し、電磁コイルを用いて磁気力による非接触加振を行った。加振方向による構造と液体の連成挙動の違いを明らかにした。