A Novel Lightweight Design and Manufacturing for Aircraft Wing Structure

一种新型飞机机翼结构轻量化设计与制造

基本信息

  • 批准号:
    22KJ0676
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2023-03-08 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

現在の航空機構造設計では、設計者が過去の経験や実績、他機例を参考に決定する構造線図に従って各部材の強度計算を行うため、新たな構造様式が生み出されにくい。また、今後は3Dプリンタのような自動製造技術がモノづくりの主流となることが予想されるが、対応する設計技術は確立されていない。そこで本研究では、バイオミメティクスに立脚した革新的な構造設計手法によって、従来の設計手法からの脱却を図り、現行の複合材機体に対して大幅な軽量化を実現する設計・製造基盤の構築を目的としている。昨年度、優れた構造特性を有するトンボの翅に着目し、翅脈を構成する第一翅脈・第二翅脈の概念的な特徴をそれぞれ構造最適化の一手法であるトポロジー最適化・数学的に定義される幾何学模様であるボロノイ分割によって補強部材の配置設計に適用する設計手法を提案した。提案手法を設計対象に適用したパラメトリックスタディによって軽量構造を得られることが示唆されたが、設計変数の多さから計算コストの増大が課題であり、その検討は設計変数を限定したパラメトリックスタディに留まっているため、設計変数の最適化が不十分であった。本年度では、計算コストの低減を図るため、機械学習によって設計解空間の構造応答を近似できるサロゲートモデルの導入に向けた準備を進めた。設計変数の選択やサロゲートモデルの生成についてより実践的な知見を得るため、大規模な航空宇宙構造に対してサロゲートモデルの導入実績を持つ海外研究機関を訪問し、高精度かつ計算コストの少ない最適化手法に対する理解を深めた。提案手法の最適化プロセスに応用すべく、定式化の改善を進めている。
At present, the aviation organization has set up the equipment, the planner has used the equipment, and the other machine has decided to use the equipment to calculate the strength of each part of the material, and the new equipment is used to produce the equipment. In the future, in the future, there will be a lot of information about the development of automatic manufacturing technology, and the mainstream technology will want to make sure that you want to make sure that you can set up a system. In the course of this study, the innovative design methods of mechanical design were used in this study. in this study, the innovative design methods of mechanical design were used in this study. in this study, the innovative design methods of mechanical design were used in this study. in this study, the innovative design methods of mechanical design were introduced, and the mechanical design methods were used to realize the purpose of the design. Last year, the characteristics of the system were used to improve the concept of the first wing and the second wing. The concept of the first wing, the second wing, the second wing, the first wing, the second wing, the second wing, the first wing, the second wing, the second wing, the first wing, the second wing, the second wing, the first wing, the second wing, the second wing, the first wing, the second wing, the second wing, the first wing, the second wing, the second wing, the first wing, the second wing, the first wing, the second wing, the second wing, the first wing, the second wing, The design of the proposal method is similar to that of the system, which can be used to display and calculate the number of applications. The number of devices is limited, and the number of devices is limited. For the current year, we are preparing for further development in the field of low-temperature equipment, mechanical engineering, and space engineering. To design the number of equipment, you need to select the knowledge that you can use in the production of large-scale aerospace systems, and large-scale aerospace systems. The modus operandi of the proposal is to optimize the use of information, format and improve progress.

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Biological Optimization of Aerospace Shell Structure
航天壳体结构的生物学优化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hiroki Kawabe;Yuichiro Aoki;Toshiya Nakamura
  • 通讯作者:
    Toshiya Nakamura
Cross-Longitudinal Reinforcement Structure Inspired by Dragonfly Wing
受蜻蜓之翼启发的横向纵向加固结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hiroki Kawabe;Yuichiro Aoki;Toshiya Nakamura
  • 通讯作者:
    Toshiya Nakamura
生物規範に基づくシェル構造最適化
基于生物学规范的壳结构优化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    河邉拓樹;青木雄一郎;中村俊哉
  • 通讯作者:
    中村俊哉
真空二重断熱LH2燃料タンク補強外壁の形状最適化
真空双层绝热LH2油箱加强外壁形状优化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    河邉拓樹;青木雄一郎;熊澤寿
  • 通讯作者:
    熊澤寿
水素航空機への適用を目指した液体水素燃料タンクの形状最適化
氢飞机液氢燃料箱形状优化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    河邉拓樹;青木雄一郎;熊澤寿;中村俊哉
  • 通讯作者:
    中村俊哉
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河邉 拓樹其他文献

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    24KJ0559
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    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
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    24K17261
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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