福井県工業技術センター導入機器の説明会および
ふくい宇宙産業創出研究会WG(その7)開催報告

 福井県では、今後大きな成長が期待される宇宙産業へのものづくり企業の参入を支援するため、「ふくい宇宙産業創出研究会」を設立し、産業化への最新情報の提供や、先端部材研究などを行っています。また、ふくいオープンイノベーション推進機構(FOIP)では、県内において新たなイノベーションを創出するため、新たな開発プロジェクトの探索を行っています。この一環として、導入機器説明会(兼研究会ワーキンググループ)を開催しました。


1.情報提供

 ふくい宇宙産業創出研究会WGから情報提供として、テーマを「構造(筐体)設計に対する振動試験環境の提供と解析手法」とし、構造解析と振動試験などの環境試験にスポットを当てた説明会を実施した。

(1)小型人工衛星の振動解析
 福井大学学術研究院工学系部門機械工学分野鞍谷教授より、振動解析法と実習衛星モデルの解析結果の紹介として、小型人工衛星の振動解析が報告された。
 宇宙産業創出研究会の構造(筐体)WG#1として取り組んできた内容であり、H競蹈吋奪箸覆匹謀觝椶気譴訌蠑茲蠑型衛星に要求される耐振動条件のほか、容積確保や搭載機器保護など構造体の目的、打ち上げ後に筐体が受けうる各種の衝撃などが報告された。これに対し、機軸方向と機軸直交方向の固有振動数で論じる剛性、強度、慣性力の関係など設計時の要求仕様や材料選定手法が報告されている。また、シミュレーションでは有限要素解析プロセスが説明され、春江電子株式会社が設計したふくい宇宙産業創出研究会実習衛星CADモデルに対するランダム振動解析条件および応答加速度結果が示された。結果に対し、リブ補強などの提案とそれらの効果についてのシミュレーションも論じられた。このほか、設計の簡略化の方法も提案されている。

図1 小型人工衛星の振動解析

(2)振動試験機およびクリーンブース紹介
 県工業技術センター末定主任研究員より、平成28年度に導入した振動試験機とクリーンブースの概要説明を行った。振動試験機は打上げ環境を模擬するものであり、クリーンブースは衛星製造・組立環境を県内企業に提供するものである。また、県内企業との共同研究の一部で、実習衛星モデルの振動試験に着手していることも報告された。振動試験機は、振動発生機・電力増幅器・振動制御器・水平/垂直テーブル・データ処理装置で構成され、振動制御器からの信号を増幅器にて電流・電圧に変換して振動させる仕組みで、主な諸元は以下の通りである。

加振方向:垂直・水平
シミュレーション波形:正弦波・ランダム波・衝撃波
加振力:35kN
振動周波数(試験範囲) :5〜2000Hz
振動ストローク(試験範囲):100mm
最大搭載質量:600kg

(a)導入した振動試験機外観

(b)実習衛星モデルの水平振動試験の様子

図2 実習衛星モデル試験の様子



図3 実験結果と解析条件最適化



(3)振動実験とシミュレーションの合わせこみ手法
 県工業技術センター山口主事より、振動実験結果とシミュレーションの解析条件最適化について産学官金連携技術革新推進事業として企業支援した内容が報告された。シミュレーションと実験の結果が異なる要因、その原因の接合部条件設定、剛性条件変化によるシミュレーション、合わせこみ手法が説明されている。アセンブリ構造の接合部分を主たる要因とし、これに対応するために単体モデル、筐体のみモデル、内部部品搭載モデルの手順で解析を行うことで、手間はかかるが知見を獲得することができたと報告されている。


(4)次年度構想  平成28年度の最後の研究会活動であるため、平成28年度研究会活動の振り返りを行い、企業様の協力に対しお礼を述べ、次年度の技術研修案内や研究会活動の構想について状況を報告した。

2.導入機器説明会

 振動試験機、クリーンブース、落錘式衝撃試験機(参考)について県工業技術センター導入機器説明会を現地で行った。参加した企業からは、『県民衛星プロジェクトだけでなく、自社で関係する製品の振動耐性の測定も行ってみたいので協力して欲しい』、『県民衛星の製造へ着々と準備が進んでいるように見える』、『自社のは薄板測定なので落錘式衝撃試験機が一番使えそうだ』などのご意見を頂いた。今後の県工業技術センターの機器使用や依頼試験にぜひともに活用されたい。

(a)振動試験機

(b)落錘式衝撃試験機

図4 導入機器説明会での来訪者による見学の様子

 

日時・場所

日時:平成29年3月17日(金) 13:30−16:30

場所:福井県工業技術センター B202会議室

主催:福井県/ふくい宇宙産業創出研究会/ふくいオープンイノベーション推進機構

テーマ:構造(筐体)設計に対する振動試験環境提供と解析手法、県工技センター支援策

研究会活動に関する問い合わせ先

福井県工業技術センター
   新産業創出研究部 宇宙・環境研究G 松井、末定(すえさだ)
 
 〒910-0102  福井市川合鷲塚町61-10
 TEL:0776-55-1555  FAX:0776-55-1554 Mail:foipアットマークfisc.jp

FOIP相談先リンク   お問合わせ   パンフレット