Dynamical Property Identification and Vibration Control of Gossamer Space Structures

游丝空间结构的动力特性识别与振动控制

• 批准号: 20860037
• 负责人: SAKAMOTO Hiraku
• 金额: $ 2.1万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20860037/
• 关键词: 構造・材料; 構造工学; 動力学; 機械力学・制御; 宇宙工学; 人工衛星; 航空宇宙工学; 宇宙構造物; 膜構造; 動特性同定; 振動制御; 加振系; 振動試験; 有限要素法; ピエゾアクチュエータ

膜・ケーブルを主たる構造要素とする宇宙構造物(ゴサマー構造)において,軽量・高収納率という利点を保ちつつより高機能の構造を実現することを目指し,構造系と制御系の同時設計を行うための基盤技術を確立することを目指した.以下の3点において成果を上げた.第1に膜構造の周波数応答特性を減圧環境下で実験的に計測した.第2に,ゴサマー構造の曲げ剛性を考慮しながら展開解析を行う数値モデル化手法を開発した.第3に,膜面の動的展開を可能にする姿勢制御則と構造パラメータを,数値解析を用いて同時に設計する手法の一例を示した.

对于以膜材和缆索为主要结构元件的空间结构（游丝结构），我们同时设计结构系统和控制系统，旨在实现高功能结构的同时保持轻质和高存储效率的优势。建立基础技术我们通过实验测量了膜结构在减压环境下的频率响应特性。其次，我们开发了一种数值建模方法，在考虑游丝结构的弯曲刚度的同时进行展开分析。第三，我们研究了膜的动力学我们提出了一个使用数值分析同时设计姿态控制定律和结构参数的方法示例，以实现结构参数的开发。

项目成果

Development of Deployment System for Small Size Solar Sail Mission

• DOI: 10.2322/tstj.7.pd_87
• 发表时间: 2009-06
• 期刊: Transactions of The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Space Technology Japan
• 作者: O. Mori;H. Sawada;F. Hanaoka;J. Kawaguchi;Y. Shirasawa;M. Sugita;Yasuyuki Miyazaki;Hiraku Sakamoto;R. Funase

Finite element dynamic analysis of solar sail deployment

太阳帆展开的有限元动力学分析

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proceedings of the 27th International Symposium on Space Technology and Science (USB memory)
• 作者: Hiraku Sakamoto;Yasuyuki Miyazaki;Osamu Mori
• 通讯作者: Osamu Mori

Transient dynamic analysis of solar sail deployment using nonlinear finite element method

非线性有限元法太阳帆展开瞬态动力学分析

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proceedings of the 51st ALAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Material Conference (DVD)
• 作者: Hiraku Sakamoto;Yasuyuki Miyazaki;Osamu Mori
• 通讯作者: Osamu Mori

Geometrically nonlinear analyses of wave propagation in non-uniformly pre-tensioned membrane

非均匀预张拉膜中波传播的几何非线性分析

• 发表时间: 2008
• 作者: M.Hasegawa;et al.;H. Sakamoto
• 通讯作者: H. Sakamoto

有限要素法によるIKAROSセイル一次展開の動解析

IKAROS 帆一次展开的有限元动态分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 坂本啓;宮崎康行;森治;白澤洋次
• 通讯作者: 白澤洋次