2016 Fiscal Year Research-status Report
多様なヒンジ接合で構成されたモバイル建築のための展開型骨組構造の設計手法
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26420557
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
津田 勢太 岡山県立大学, デザイン学部, 准教授 (80584325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大崎 純 京都大学, 工学研究科, 教授 (40176855)
中原 嘉之 岡山県立大学, デザイン学部, 助手 (60726983)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 展開構造 / メカニズム / 折紙 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，紙の弾性を利用することなく折り畳むことができる剛体折紙の展開特性を分析・発展させることで，展開型の骨組構造を導出する設計手法を提案することを目的としている。
１．ヨシムラ折りパターンの折線上に部材を配置する基本型の骨組構造について，厚みを無視することで成立する折紙と，部材・ヒンジ接合が有限の大きさを有する骨組との違いが，メカニズム特性に与える影響について数値解析により検証を行った。部材形状およびヒンジ接合の取り付け位置は，展開可能範囲および特異点（平面状態において多自由度となる。）における分岐モードを減少させる効果があることを確認した。
２．ヨシムラ折りパターンから着想を得た新たな骨組型メカニズム（直線状に折り畳まれた状態から円筒形状に変形するため，折紙の変形過程とは異なるメカニズム）について，メカニズムの特性（自由度と不安定モード）を数値解析により詳細に検討した。多自由度メカニズムの自由度を小さくするために，変形方向を拘束する追加の部材・ヒンジ接合を効果的に配置する手法の有効性について検討を行い，自由度を大幅に減少させる簡易な方法を考案した。
３．剛体折紙は平面から多面体に変形するが，折線で囲まれた折紙平面部（剛体部分）を曲面にすることで，滑らかな曲面構造に変形するメカニズムについて検討を行った。前年度に考案した直線骨組（上記１に示したものとは別形式）を曲面骨組に変換することで構築可能であり，ユニット形状と全体形状の幾何学的関係を数式で表現し，大空間曲面構造の施工方法としての可能性を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
・部材同士の着脱が容易な接合部ディテールについて考案した。実際の作業性を確認するため，このディテールを用いた模型が製作途中である。
・前年度に考案した直線状に折り畳まれる展開型骨組構造について，自由度を小さくするための手法を数値解析により検証を進めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
機構自由度を小さくした直線収納型の展開型構造の挙動を更に詳しく検証するために，大変形解析および縮小模型を製作する。
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| Causes of Carryover |
本年度はメカニズムの設計・解析を主に行っており，模型製作が未了のため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
模型製作費・材料費として使用する計画である。
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