宇宙機コンポーネント衝撃試験における衝撃応答スペクトラムの事前予測手法の検討

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[No.19-344] 第 28 回スペース・エンジニアリング・コンファレンス[SEC'19]講演論文集〔2019.12.19－20，鳥取〕

C02

宇宙機コンポーネント衝撃試験における

衝撃応答スペクトラムの事前予測手法の検討

Prediction method of shock response spectrum in spacecraft component shock test

〇正柳瀬恵一

*1

_{，福田達輝}

*2

_{，岸本拓也}

*2

_{，岩佐貴史}

*2

_{，小畑良洋}

*2

Keiichi YANAGASE

*1

_{, Tatsuki FUKUDA}

*2

_{, Takuya KISHIMOTO}

*2

_,

Takashi IWASA

*2

_{and Yoshihiro OBATA}

*3

*1_{宇宙航空研究開発機構 Japan Aerospace Exploration Agency} *2_{鳥取大学 Tottori University}

Key Words : Shock test, Mechanical environment, Shock response spectrum

ロケットの各部分離や人工衛星の太陽電池パドル・アンテナ等の展開では，保持部分のひずみエネルギーが瞬時に解放されるため大きな衝撃が発生する．そのため，宇宙機搭載機器は，システム組立前に機器単体での耐性を確認する必要があるが，機器単体の試験においては，試験コストを安価にするため，機械的インパクト試験法などの代替的な手法を用いることが一般的である(1)_{．しかしながら，代替的な手法は衝撃応答スペクトラムの調} 整が困難であり，試験規格以上の過負荷な試験が行われる傾向にあり，機器開発の効率化の妨げとなっている．本報告では，事前に衝撃応答スペクトラム(SRS)を予測する手法を提案すると共に，落錘式の衝撃試験機に代表される機械的インパクト試験法において，衝撃試験の過負荷を防ぐための衝撃応答調整手法を示す．まず，衝撃応答を予測する手法は，実験的に被試験体，調整機構，試験機の各振動応答を所得しておき，部分構造合成法を用いて解析的に結合し，被試験体に衝撃を印加する前に試験機上で計測されるSRS を予測するものである．また，衝撃応答調整は，被試験体と衝撃試験の間に振動特性を変化させる調整機構によって行う．調整機構はスペーサを2 枚の板で挟んだ構造であり，スペーサの材質と個数を変えることで衝撃応答を調整する．

Figure 1. Outline of SRS prediction using substructure synthesis method (with shock response adjustment structure)

文献 (1) 衝撃試験ハンドブック, JERG-2-130-HB001A, 宇宙航空研究開発機構, 2017 Frequency [Hz] S ho c k R e s po ns e S pe ct rum [G S R S ] 部分構造合成を用いた予測値実測値 衝撃印可 懸架ワイヤ 懸架ワイヤ 被試験体 インタフェース治具 振動特性調整機構 ベースプレート ・被試験体 ・調整機構 ・ベースプレート のインパクト時の 時系列応答を取得 ↓ 部分構造合成を用いて 結合し衝撃応答を予測 (a) 実験的な部分構造合成の概要 (b) SRSの予測結果

宇宙機コンポーネント衝撃試験における衝撃応答スペクトラムの事前予測手法の検討

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