Mechanism of micro-vibration transmission through electric harnesses and its application to dampers

线束微振动传递机理及其在阻尼器中的应用

• 批准号: 20K04253
• 负责人: 内田 英樹
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Japan Aerospace EXploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04253/
• 关键词: 微小振動; 擾乱; 振動絶縁; ダンパ; 人工衛星; 宇宙機; 構造; ダンパー; 電源ハーネス; 構造減衰

人工衛星内部の搭載機器が稼働する際に発生する擾乱が観測機器に伝搬することで画像の歪み等の観測結果に悪影響が生じる。本研究の目的は、人工衛星を構成する構体パネルに敷設される電源ハーネスが擾乱の伝達経路でありながら構造要素にもなり得る事実に着目し、電源ハーネスを積極的に擾乱抑止の減衰機構（ダンパ）へとその構造を仕立てる設計手法を構築することである。具体的には、電源ハーネスの束ね方や曲げ方、固縛間隔、構体パネルへの固定間隔といった電気的のみならずダンパとしても最適な構造と敷接方法等を解析的および実験的に明らかにすることであり、これらに関連する研究項目は以下の３つである。１． 構造特性のばらつきを考慮した電源ハーネスのモデル化と構造・電気性能同時最適化２． 超低剛性ハーネス（電源ハーネスのゼロ曲げ剛性化）３． 電源ハーネスのダンパ化令和４年度では、項目１について従来のハーネスの電磁適合性等に関する技術調査をさらに進めた。項目２では改良した試験の結果をまとめ、国内学会で発表した。項目３では試作したハーネス敷設パネル／ビーム構造の振動特性を計測し、これを用いて有限要素法（FEM）による構造数学モデルの剛性や損失係数等のパラメタを同定した。モード解析結果からハーネスの他にハーネスの締結に使用する結束バンドも減衰に寄与していることが明らかとなった。さらに、無限長の周期構造と仮定した波動有限要素法（Wave FEM）による波動伝搬解析からも同様な結果が得られたことで、構造の一部分から全体構造の振動特性が推定できることが明らかとなった。この成果の一部をまとめ、国内学会で発表した。なお、カーボンナノチューブ(CNT)短繊維を撚糸化した布の粘着力（分子間力）をダンパ要素に適用する試行にあたっては、実施したCNTサンプルの荷重試験等の結果から振動減衰を期待する程度の粘性力はほとんど計測されなかった。

当卫星运行的设备运行时产生的干扰被传播到观察设备，从而对观察结果（例如图像失真）产生负面影响。这项研究的目的是关注以下事实：构成卫星的结构面板上的功率线束可以是结构性元素，同时是进行干扰传播的途径，并构建一种设计方法，该方法可以积极地量身定制电动线束以防止干扰。具体而言，分析和实验性的目的不仅是电气和阻尼器，例如如何捆绑和弯曲功率线束，固定间隔以及与结构面板的固定间隔。以下三个研究项目与这些项目有关。 1。考虑到结构特征的变化以及结构和电气性能的变化2.超低刚性线束（电源供应安全带的弯曲刚度为零）3。在2022年，我们进行了针对传统哈尔内斯的电磁兼容性的进一步的技术调查，该项目的进一步进行了2次，该项目是召开的2 emperion 2，在2022年进行了进一步的技术调查。在国内学术会议上。在项目3中，测量了原型线束贴上面板/梁结构的振动特性，并使用有限元方法（FEM）鉴定了诸如结构数学模型的刚度和损耗系数之类的参数。模态分析的结果表明，除安全带外，用于固定线束的电缆扎带还有助于阻尼。此外，使用波浪有限元方法（Wave FEM）从波传播分析中获得了相似的结果，该方法假设周期性结构是无限的长度，并且已经揭示了整个结构的振动特性可以从结构的一部分估算。其中一些结果是在国内学术会议上编译并提出的。将由扭曲的碳纳米管（CNT）短纤维制成的布施加粘合力（分子间力）时，几乎没有测量粘性力，以至于从CNT样品的负载测试的结果中预期振动阻尼。

项目成果

柔軟構造物へのワイヤーハーネス敷設に伴う構造減衰効果の一考察

柔性结构中与线束安装相关的结构阻尼效应研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 内田英樹;安田進;壹岐賢太郎;巳谷真司
• 通讯作者: 巳谷真司

擾乱伝達抑制のためのハーネス剛性キャンセル機構の研究

抑制扰动传递的线束刚度抵消机制研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 安田進;壹岐賢太郎;巳谷真司;内田英樹
• 通讯作者: 内田英樹