新しい平面展開構造の提案とその理論解析

一种新型平面结构的提出及其理论分析

• 批准号: 11J00014
• 负责人: 高塚 真央
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00014/
• 关键词: 展開型構造; 宇宙構造物; 太陽発電衛星; 太陽電池パネル; リンク機構; シザーズ機構; 運動学; 動力学; 構造デザイン

1.本研究の目的は,新しい展開型構造の提案し,その展開挙動を明らかにすることである。本研究では,特に環境問題やエネルギ問題の観点から,大型平面状構造物としての太陽発電衛星の輸送・建設問題に着目し,その平面状構造を平面直交二方向同時に収納・展開する方法を提案している。本研究ではこれまで,シザーズ機構と「立方体の対角線方向の回転軸」を用いた正方形パネルの平面直交二方向同時展開法を提案してきた。しかしながら,この方法は回転軸の角度に高い精度が要求されるという問題があるため,本研究では新たに,パネル平面に垂直な回転軸のみを用いた展開方法を提案している。本方法は,正方形パネルをある特定の規則で連結することで,シザーズ機構のような連動型の収納・展開を可能にするものであり,「展開可能な連動式パネルユニット」という名称で国内特許を取得しているが,本年度はその研究成果が国際雑誌に掲載された。2.本研究では,上記の研究課題に加え,提案した展開型構造を宇宙で展開する際の動力学的挙動の解明も研究テーマとしている。宇宙における展開型構造は,構造力学的観点から考えると,支持点が無い不安定構造であり,通常の構造解析では解析対象とされていない構造である。そこで本研究では,その問題を動力学的に扱うことで,展開時に必要となる動力や時間および部材に生じる変形や応力などを予測計算できるようにしようとしている。本年度は,その初期段階として,シザーズ機構の基本ユニットの展開中の運動方程式の導出とその数値計算を行ない,その成果を国際学会及び国内学会で発表した。また,シザーズ機構の回転軸部の摩擦力を考慮し,部材の変形や応力の計算を行なった結果が,現在国際雑誌に掲載予定となっている。

1. The purpose of this study is to propose a new development type structure. This study focuses on environmental problems and development problems, and proposes a method for the simultaneous integration and development of large planar structures and solar power satellites in orthogonal directions. In this study, a method of simultaneous development of orthogonal two-direction in a square plane is proposed. This paper proposes a new method for solving the problem of rotation axis angle with high precision. This method is based on the specific rules of square production, and the research results of this year are published in the international journal. 2. This study is aimed at exploring the dynamics of the expansion structure of the universe. Universe expansion type tectonics, structural mechanics, support point, unstable structure, structural analysis, structural This study is based on the dynamics of the problem, the development of the necessary time, the dynamics of the component, the force of the component, the prediction of the calculation, and the calculation of the component. This year, the initial stage of the development of the basic equations of motion of the mechanism was carried out, and the achievements of the international society and the national society were presented. The friction force of the rotating shaft of the mechanism is considered, and the calculation of the deformation force of the components is carried out. The results are now published in the international journal.

项目成果

Dynamic Structural Analysis of Deployment of Scissors Structure

剪叉结构展开的动力结构分析

• 发表时间: 2013
• 期刊: International Journal of Space Structures
• 作者: Masao TAKATSUKA;Hiroshi OHMORI
• 通讯作者: Hiroshi OHMORI

Dynamics on Deployment of Scissor-Structure in Space

剪式结构在空间展开的动力学

• 发表时间: 2012
• 期刊: IASS-APCS 2012 Proceedings
• 作者: Masao TAKATSUKA;Hiroshi OHMORI
• 通讯作者: Hiroshi OHMORI

New Deployable Structure and Its Rigid Body Motion

新型可展开结构及其刚体运动

• 发表时间: 2011
• 期刊: IABSE-IASS 2011 London Symposium Report
• 作者: Masao TAKATSUKA;Hiroshi OHMORI
• 通讯作者: Hiroshi OHMORI

展開可能な連動式パネルユニット

可展开的联锁面板单元

• 发表时间: 2011

平面状構造物の直交二方向同時展開に関する新しい方法の提案とその展開シミュレーション

一种平面结构在两个正交方向同时展开的新方法的提出及其展开仿真

• 发表时间: 2012
• 期刊: 東海支部研究報告集
• 作者: 高塚真央;大森博司
• 通讯作者: 大森博司