宇宙における構造システムの動的不安定現象に関する研究

空间结构体系动力失稳现象研究

• 批准号: 01550052
• 负责人: 名取 通弘
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Institute of Space and Astronautical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550052/
• 关键词: 宇宙構造システム; 動的不安定現象; 宇宙環境外力; ソ-ラ-セイルブレ-ド; 太陽輻射圧; テザ-システム; 重力傾度トルク

宇宙環境下では、構造システムは太陽輻射圧、重力傾度トルク、大気抗力、あるいは電磁気力などの宇宙環境外力をうける。またそれらと同時に姿勢変化に大きく依存する熱入力がある。構造の柔軟さとこれら諸外力や熱入力による連成効果により、宇宙構造システムの応答は大きな影響を受ける。特に応答が発散するような場合は、その制御性をも含めて設計の最初から十分な検討がなされなければならない本質的な研究課題である。実際の軌道上の構造物は上記の諸外力や熱入力の様々な組合せのもとに複雑な挙動をするわけであるが、本研究では、太陽輻射圧を受けるソ-ラ-セイルブレ-ドと重力傾度トルクを受けるテザ-システムを扱った。前者では理論解析により宇宙構造物システムにはそのような動的不安定現象が存在することを示し、複雑な不安定応答を十分に解明することができた。後者ではおもに実験解析によって応答をビデオ撮影して、そのような構造システムの挙動を具体的に視覚化することができた。研究実績を列挙すると、以下の通りである。1.太陽輻射圧のソ-ラ-セイルブレ-ドの構造変形に応じた数式表現の導出2.ソ-ラ-セイルブレ-ドの動的不安定現象存在の数値計算による証明3.ソ-ラ-セイルブレ-ドの不安定現象の的確な理解4.宇宙テザ-システムの地上実験装置の試作5.宇宙テザ-システムの応答の視覚化と理論解析結果との比較これらの成果は本研究分野における世界に先駆けた萌芽的な業績と言うことができると思われる。これらをふまえて、将来の大型宇宙システムの構成概念そのものの可否についての選択がはじめて可能となる。

Under the cosmic environment, the structure is different from the solar radiation pressure, gravity inclination, large gas resistance, and electromagnetic force. The heat input force is very high. The structural flexibility is affected by external forces and thermal forces. In particular, it is important to understand the nature of the design and its application. In this study, the structure of the orbit is characterized by the combination of external forces and thermal forces. The former is a theoretical analysis of the existence of unstable phenomena in the structure of the universe, and the latter is an explanation of the existence of unstable phenomena in the structure of the universe. The latter is the case with the analysis and analysis of the structure and operation of the system. The research results are listed below. 1. Derivation of Numerical Expression for Structural Variation of Solar Radiation Pressure 2. Proof of Numerical Value Calculation for Existence of Dynamic Unstable Phenomenon of Solar Radiation 3. True Understanding of Dynamic Unstable Phenomenon of Solar Radiation 4. Trial of Terrestrial Equipment for Cosmic Radiation 5. Cosmic Radiation The results of the theoretical analysis of the research on the development of science and technology are compared with those of the previous research on science and technology. The concept of the composition of the future large-scale universe can be selected from among the possible ones.

项目成果

K.Akinaga,M.Natori,K.Ichida: "Graund Simulation Results of a Space Tether System" AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures,Structural Dynamics and Materials Conference. (1991)

K.Akinaga、M.Natori、K.Ichida：“空间系绳系统的地面模拟结果”AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC 结构、结构动力学和材料会议。

名取通弘: "宇宙構造物工学の概要" 土木学会論文集. 410/Iー12. 1-16 (1989)

Michihiro Natori：“空间结构工程概述”日本土木工程师学会论文集 410/I-12 (1989)。

M.Natri,S.NematーNasser,J.Mitsugi: "Instability of a Rotating Blade Subjected to Solar Radiation Pressure" 30th AIAA/ASME/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures,Structural Dynamics and Materials Conferece,Mobile Alabama,April 3ー5. AIAA89ー1210. 468-475 (1989)

M.Natri、S.Nemato-Nasser、J.Mitsugi：“旋转叶片在太阳辐射压力下的不稳定性”第 30 届 AIAA/ASME/ASME/ASCE/AHS/ASC 结构、结构动力学和材料会议，阿拉巴马州莫比尔，四月3-5。AIAA89-1210。468-475（1989）

M.Natori: "Intability Phenomena of Structural Systems in Space" AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures,Structural Dynamics and Materials Conference. (1991)

M.Natori：“空间结构系统的不稳定性现象”AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC 结构、结构动力学和材料会议。