展開ケーブル・膜構造物のスラック状態での挙動

ケーブルおよび膜を部材とする展開宇宙構造物について、部材がゆるんだ(スラック状態になった)時の運動を予測する数値解析コードを完成させた。また、膜構造物の3次元展開・収納挙動を画像処理により計測する装置を製作し、重力下において、膜の運動計測実験をおこなった。そして、その結果が数値解析結果とよく一致することを確認し、開発した数値解析コードがスラック状態にある膜の運動を精度よく模擬できることを実証した。膜面のスラック状態における運動を精度よく模擬できる数値解析コードはこれまで存在していないために、膜面の宇宙構造物への利用が進んでいないのが現状であるが、本研究の成果により、利用が進むことが期待される。また、SFU衛星に搭載され、収納時にトラブルを発生した屏風式展開太陽電池について、開発した数値解析コードを用いて収納解析をおこなった。その結果、宇宙科学研究所によって簡易モデルで予想されていた不安定挙動のメカニズムを、より詳細なモデルによって確認できた。さらに、膜から成るインフレータブルチューブの展開解析をおこない、既に微小重力実験施設を用いた実験により報告されている、インフレータブルチューブの展開途中での振動現象の数値解析による再現に成功し、振動現象のメカニズム解明の足がかりをつくった。また、インフレータブルチューブを圧縮部材として膜面を展開する方式を考案し、数値解析をおこなった。そして、数値解析手法、実験による数値解析コードの評価、インフレータブルチューブの展開解析について国際学会等で発表をおこなった。

ケーブルおよび膜を部材とする展開宇宙構造物について、部材がゆるんだ(スラック状態になった)時の運動を予測する数値解析コードを完成させた。また、膜構造物の3次元展開・収納挙動を画像処理により計測する装置を製作し、重力下において、膜の運動計測実験をおこなった。そして、その結果が数値解析結果とよく一致することを確認し、開発した数値解析コードがスラック状態にある膜の運動を精度よく模擬できることを実証した。膜面のスラック状態における運動を精度よく模擬できる数値解析コードはこれまで存在していないために、膜面の宇宙構造物への利用が進んでいないのが現状であるが、本研究の成果により、利用が進むことが期待される。また、SFU衛星に搭載され、収納時にトラブルを発生した屏風式展開太陽電池について、開発した数値解析コードを用いて収納解析をおこなった。その結果、宇宙科学研究所によって簡易モデルで予想されていた不安定挙動のメカニズムを、より詳細なモデルによって確認できた。さらに、膜から成るインフレータブルチューブの展開解析をおこない、既に微小重力実験施設を用いた実験により報告されている、インフレータブルチューブの展開途中での振動現象の数値解析による再現に成功し、振動現象のメカニズム解明の足がかりをつくった。また、インフレータブルチューブを圧縮部材として膜面を展開する方式を考案し、数値解析をおこなった。そして、数値解析手法、実験による数値解析コードの評価、インフレータブルチューブの展開解析について国際学会等で発表をおこなった。