座屈モードや振動モードの幾何学的パターンの周期性を用いた大型構造物の最大挙動計測

利用屈曲模式和振动模式的几何图案的周期性测量大型结构的最大行为

• 批准号: 21K18780
• 负责人: 岩佐 貴史
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Tottori University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18780/
• 关键词: 大型構造物; 座屈モードと振動モード; 幾何学的パターンの周期性; 変位の空間分布; 最大挙動計測; 幾何学的パターン周期性

本研究は，座屈モードや振動モードに見られる「幾何学的パターンの周期性」を利用して，大型軽量構造物の変位応答上限値を静的・動的問題を問わず限られた離散点データから一定の信頼度で推定するための方法論の構築に取り組んでいる．2022年度は前年度の結果をふまえ，展開型膜面構造モデルを対象に計測実験と有限要素解析を行い，初期不整等の不確定性の影響で生じるスペクトル値の空間分布を考慮した予測法を構築した．はじめに，格子投影法を用いて展開直後の薄膜の振動応答を計測し，変位応答スペクトルの空間分布について整理した．その結果，展開型膜構造モデルで観測される変位応答スペクトルの空間分布には再現性が見られず前年度同様に実験毎に結果がばらつくことを確認した。そこで，有限要素解析により展開型膜構造モデルの変位応答スペクトルに与える影響として，初期形状，展開力，展開時間ならびに展開の非同期性に着目し，これらのうちどの要因が最も影響を与えているか検討した．その結果，初期形状の効果が最も高いことが明らかとなったが，展開前の薄膜の初期形状を自在に且つ詳細に調整することは極めて困難であるため初期形状等の不確定性の影響を考慮した予測法を構築する必要があることがわかった．その方法として，事前に数値シミュレーションを通して変位応答スペクトルのバラツキを明らかにし，その結果から標準化された変位応答スペクトルの包絡値を計算する．そして，その包絡値を利用することで限定された離散点データから薄膜の変位応答スペクトルの上限値を計算する方法を提案し，その有効性を計測実験を通して実証することに成功した．

This study is based on the results of "geometric periodicity" in 2022 and the results of the previous year. The spatial distribution of unfolded-type film surface structure is constructed by considering the effect of uncertainty caused by initial nonuniformity and finite element analysis. The lattice projection method is used to measure the vibration response of the thin film after expansion, and the spatial distribution of the response is sorted out. The results show that the spatial distribution of the expansion-type film structure is reproducible, and the same results of the previous year are confirmed. The finite element analysis shows that the initial shape, the development force, the development time, the development time and the non-synchronization of the film structure are the most important factors. As a result, the initial shape of the film is the highest and the initial shape of the film before deployment is freely adjusted and the uncertainty of the initial shape is considered. The method of calculating the envelope value of a sample is to standardize the envelope value of the sample by calculating the envelope value of the sample. A method for calculating the upper limit of the envelope value is proposed.

项目成果

格子投影法による展開型膜面構造物の動的形状計測と応答予測について

使用点阵投影法可展开膜结构的动态形状测量和响应预测

• 发表时间: 2021
• 作者: 岩佐貴史;藤林周汰;奥村圭紀;岡野将司;藤垣元治;勝又暢久;樋口健;岸本直子
• 通讯作者: 岸本直子

大型膜面宇宙構造物の振動計測について

关于大型膜空间结构的振动测量

• 发表时间: 2021
• 作者: Yugo Kimoto;Yuta Tsuchiya;Eiji Miyazaki;Aki Goto;Kazuki Yukumatsu;Shunsuke Imamura;Haruo Kawasaki;Masanori Sasaki;Kumiko Yokota;Masahito Tagawa;Wataru Ide;Atsushi Fujita;Shohei Urakawa;Sasuga Horimoto;Santa Nishioka;岩佐貴史
• 通讯作者: 岩佐貴史

落錘式衝撃試験装置に組み込む調整機構の基礎検討

落锤冲击试验装置调整机构的基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤林周汰，岩佐貴史;上林笙，岩佐貴史，柳瀬恵一
• 通讯作者: 上林笙，岩佐貴史，柳瀬恵一

少数の計測データによる構造物の 振動応答上限値の推定

使用少量测量数据估计结构振动响应的上限

• 发表时间: 2021
• 作者: Zilina Iskanderova;Jacob Kleiman;Masahito Tagawa;Santa Nishioka;Sasuga Horimoto;岩佐貴史
• 通讯作者: 岩佐貴史

展開型薄膜構造物を対象とした振動応答スペクトル上限値の計算法

可展开薄膜结构振动响应谱上限计算方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤林周汰，岩佐貴史