JPH01150038A - 振動減衰パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、人工衛星又は宇宙構造物の構造材として用
いられるハニカムパネルの撮動減衰特性を向上させる構
成体に関するものである。

［従来の技術］ 第６図は、例えば「第２９回宇宙科学技術連合講演会講
演集」昭和６０年（１９８５）１０月。

ＰＰ、４３０〜４３１に開示された、従来のパネル減衰
構成体の構成を示す一部側断面図、第７図は第６図のパ
ネル減衰構成体の一部側断面図、第８図は第６図のパネ
ル減衰構成体の構成を示す斜視図である。図において、
１はハニカムパネル、２はハニカムパネルｌに接着され
た粘弾性振動減衰材、３は粘弾性振動減衰材２に接着さ
れた拘束材、４は表皮、５は表皮４を両面に接着したコ
ア、６はコア５に上記表皮４を固定するための接着剤で
ある。そして、ハニカムパネルｌは上記表皮４゜上記コ
ア５．及び上記接着剤６により構成されている。

次に、上記第６図に示す従来のパネル減衰構成体の動作
について説明する。人工衛星などの強度部材及び剛性部
材として使用され、ミッション機器（図示しない）が取
り付けられるハニカムパネル１は、人工衛星の打ち上げ
時あるいはエンジンの動作時などに、撮動荷重を受けて
面外への曲げ振動が発生する。この時、粘弾性振動減衰
材２はハニカムパネル１と比べて縦方向とせん断方向の
剛性が小さく、拘束材３は粘弾性振動減衰材２と比べて
縦方向の剛性が大きいので、粘弾性振動減衰材２にはせ
ん断変形が生じる。粘弾性振動減衰材２はせん断変形に
対し粘弾性を有する材料、すなわち横弾性係数が複素数
であり、この横弾性係数の虚数成分が比較的に大きな性
質を有する材料が使用されるので、上記曲げ振動により
せん断変形を受けた場合に、この曲げ振動を熱エネルギ
ーに変換消散することで減衰させる効果がある。

また、ハニカムパネル１に粘弾性振動減衰材２を取り付
ける範囲は、第６図及び第７図に示すように全面に取り
付けるか、あるいは第８図に示すように部分的な面に取
り付けるかしている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した従来のパネル減衰構成体は以上のように構成さ
れているので、粘弾性振動減衰材２のせん断変形が大き
くなるように拘束材３の縦方向の剛性を高くする必要が
あり、例えば拘束材３を表皮４と同じ材料にした場合に
、拘束材３は表皮４に比べてかなり厚くなけらばならず
、このために重量が増加しハニカムパネルｌの軽量性が
失われる。特に、ハニカムパネルｌの全面に粘弾性振動
減衰材２と拘束材３を取り付けた場合には、その重量の
増加が著しくなる。また、第８図に示すようにハニカム
パネルｌの部分的な面に粘弾性振動減衰材２と拘束材３
を取り付けた場合には、ハニカムパネル１の表面に段差
ができるために、ミッション機器（図示しない）を取り
付けるのに制約を受けるなどの問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、重量の増加が小さく、ミッション機器の取り付けに
対しても制約を受けることなく、さらに高い振動減衰効
果を奏する振動減衰パネルを得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る振動減衰パネルは、ハニカムパネルの表
面の一部分における表皮及びコアに凹部を設け、この凹
部内に粘弾性振動減衰材と拘束材を取り付けるとともに
、上記ハニカムパネルの表面を平坦面にしたものである
。

［作用］ この発明の振動減衰パネルにおいては、粘弾性振動減衰
材と拘束材をハニカムパネルの表皮及びコアに設けた凹
部内に取り付け、上記ハニカムパネルの表面を平坦面に
構成したので、このハニカムパネルの部分的な面に上記
粘弾性振動減衰材が付加されることになり、ハニカムパ
ネルの振動減衰効果に対する重量の増加を小さくするこ
とができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例である振動減衰パネルの構
成を示す一部側断面図、第２図は第１図の撮動減衰パネ
ルの一部側断面図である。図において、１は四部を有す
るハニカムパネル、４は凹部を有する表皮、５は凹部な
有するコアであり、上記表皮４と上記コア５は上記ハニ
カムパネル１を構成している。２は凹部を有するハニカ
ムパネル１のその凹部内に取り付けられた粘弾性振動減
衰材、３は粘弾性振動減衰材２の上に取り付けられた拘
束材であり、上記ハニカムパネル１の凹部内に粘弾性振
動減衰材２をはさみ込む状態で取り付けられ、上記拘束
材３の上面はハニカムパネル１の凹部位外の面と同じ高
さとなっており、すなわちハニカムパネル１の表面は全
体が平坦面に構成される。

第３図〜第５図は第１図の振動減衰パネルを適用して設
計を行った各種の変形例の構成を示す斜視図である。第
３図は粘弾性振動減衰材２と拘束材３をハニカムパネル
１の２本の直線状の凹部内に取り付けた構成を示してお
り、第４図は粘弾性振動減衰材２と拘束材３をハニカム
パネル１の円環状の凹部内に取り付けた構成を示しおり
、第５図は粘弾性振動減衰材２と拘束材３をハニカムパ
ネルｌの井げた状の凹部内に取り付けた構成を示してい
る。

次に、上記第１図に示すこの発明の一実施例である振動
減衰パネルの動作について説明する。人工衛星などの剛
性部材として使用されるハニカムパネルｌは、その上面
にミッション機器（図示しない）が搭載される。このハ
ニカムパネル１は人工衛星の打ち上げ時あるいはエンジ
ンの動作時などに、振動荷重を受けて面外への曲げ振動
が発生し、搭載されているミッション機器等を破壊する
などの悪影響を及ぼすことがある。この発明による一実
施例である振動減衰パネルでは、ハニカムパネル１の凹
部内に取り付けられた粘弾性振動減衰材２は、拘束材３
とハニカムパネルＩの間にはさまれているのでせん断変
形を受ける。粘弾性振動減衰材２はその横弾性係数が複
素数で示されるものであり、その虚数成分の実数成分に
対する比率が大きい材料であるから、ハニカムパネル１
の面外振動により生じる動的なせん断歪が生じると、こ
の歪エネルギーを熱エネルギーに変換消散する性質があ
り、このために有効的な振動減衰効果を発揮する。また
ハニカムパネルｌの凹部内に粘弾性振動減衰材２と拘束
材３を取り付けたことで、ハニカムパネル１の表面に凹
凸部がなくなっているので、ミッション機器等をハニカ
ムパネルｌの表面の任意の位置に取り付けることができ
る。また、粘弾性振動減衰材２と拘束材３をハニカムパ
ネルｌの全面ではなく部分的な面の凹部内に取り付ける
ことにより全面被覆の場合と比べてより高い振動減衰効
果を得るように設計することが可能であり、ハニカムパ
ネル１の表面に取り付けられたミッション機器等の配置
に応じて最適な振動減衰効果を得ることができ、さらに
ハニカムパネル１の部分的な面の凹部内に粘弾性振動減
衰材２と拘束材３を取り付けることにより、全面被覆の
場合と比べて重量の軽量化が図れる効果を奏する。

なお、上記実施例では、人工衛星等の構造材として用い
られる振動減衰パネルについて説明したが、宇宙構造物
を構成する他の構造材としての振動減衰パネルでも良く
、また地上用の振動減衰パネルであっても良く、上記実
施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、振動減衰パネルにおい
て、ハニカムパネルの表面の一部分における表皮及びコ
アに凹部を設け、この凹部内に粘弾性振動減衰材と拘束
材を取り付けるとともに、上記ハニカムパネルの表面を
平坦面に構成したので、ハニカムパネルの部分的な面に
粘弾性振動減衰材と拘束材を用いることにより、全面被
覆の場合と比べて重量の軽量化が図られ、また、ハニカ
ムパネルの表面に制約を受けることなく任意の位置に取
り付けられるミッション機器等に応じて、高い振動減衰
効果が得られるように設計することが可能になるなどの
優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である振動減衰パネルの構
成を示す一部側断面図、第２図は第１図の振動減衰パネ
ルの一部欠載上面図、第３図〜第５図は第１図の振動減
衰パネルを適用して設計を行った各種の変形例の構成を
示す斜視図、第６図は従来のパネル減衰構成体の構成を
示す一部側断面図、第７図は第６図のパネル減衰構成体
の一部欠載上面図、第８図は第６図のパネル減衰構成体
の構成を示す斜視図である。 図において、ｌ・・・ハニカムパネル、２・・・粘弾性
振動減衰材、３・・・拘束材、４・・・表皮、５・・・
コア、６・・・接着材　である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表皮とコアから成るハニカムパネルにおいて、上
   記表皮及びコアに凹部を設け、この凹部内に粘弾性振動
   減衰材と拘束材を取り付け、上記ハニカムパネルの表面
   を平坦面に構成したことを特徴とする振動減衰パネル。
2. （２）上記ハニカムパネルの表面の一部分に、上記粘弾
   性振動減衰材と拘束材を取り付けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の振動減衰パネル。