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災害時の衛星通信ネットワークを確保するモジュール型展開アンテナの内力制御デザイン

灾害期间保障卫星通信网络安全的模块化可展开天线内力控制设计

基本信息

批准号：
17J00774
负责人：
庄司香織
金额：
$ 1.15万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J00774/
关键词：
大型宇宙構造物有限要素法熱変形解析熱変形補正 ETS-VIII

项目摘要

ミッション要求の高まりにより，宇宙構造物の大型化が求められている．他方，宇宙構造物が直面する課題の1つに，急激な温度変化が挙げられ，宇宙構造物が大型になるほどそこに生じる熱変形の影響も大きくなる可能性が高い．以上を踏まえ，複数の抑制手法を用いることによる熱変形補正効果を検証し，熱変形しにくい，または熱変形を補正しやすくなるような大型宇宙構造システムの設計指針の提案を目指すことを目的とする．昨年度に引き続き，アンテナの展開形状を保持するための2つのピン関節を導入した1モジュールの解析モデルを用いて，展開完了時の部材角度と熱変形補正の関係を検証した．また，現状設計を模擬した解析モデルを構築し，熱変形抑制がしやすい機構とするための工夫点を見出した．具体的には，モジュール内に配置される斜め部材の角度がわずかに上に凸となって展開が完了する場合に，モジュールの中央頂点が補正できることがわかった．さらに，アンテナ形状を保持する上で重要な部材（斜部材）の内力変動にも着目し，なるべくその変動が小さくなるよう，いくつかの抑制手法を検討した．具体的には，アンテナの収納・展開時に用いられる展開用バネを熱変形抑制機構として用いる場合に，軌道上での温度の変化速度まで考慮して展開用バネの位置を調整した．また，斜部材の断面を変更する（板厚・直径ともに小さくして剛性を低くする）と，斜部材の内力変動幅を小さく抑えながら熱変形抑制もできる見込みがあるとわかった．この結果から得られた知見を基に，14モジュールの解析モデルを作成し，熱変形抑制解析を実施し，その効果を確認した．ここまでの成果を逐次まとめて，第23回計算工学講演会（国内会議）およびWCCM 2018（国際会議）で発表するとともに，日本機械学会論文集へ投稿した．

The structure of the universe is becoming larger and larger. In other words, the cosmic structure is directly facing the problem, and the possibility of rapid temperature change is high. The above steps, the use of a plurality of suppression methods, thermal deformation correction results, thermal deformation, thermal deformation correction results, thermal deformation, thermal deformation, thermal deformation correction results, thermal deformation, thermal deformation. The relationship between the angle of the component and the thermal deformation correction at the end of the development is verified. The current situation of the design of the analysis of the structure of the thermal shape of the suppression of the structure of the time point. In particular, the angle of the inclined part is arranged in the middle of the circle, and the angle of the convex part is arranged in the middle of the circle. In addition, the internal force movement of important components (inclined components) is kept in shape, and the internal force movement of important components (inclined components) is kept in place. Specifically, the temperature and speed of the orbit change are adjusted in consideration of the position of the expansion device when the expansion device is used. The cross section of the inclined part is changed (plate thickness, diameter and rigidity are small and low), and the internal force of the inclined part is changed and suppressed. The results of this analysis are based on the knowledge that the 14-year-old has been able to create and analyze the thermal deformation. The 23rd Computational Engineering Lecture (Domestic Conference) and the WCCM 2018 (International Conference) are presented in the Proceedings of the Japanese Society of Machinery.