圧電アクチュエータを用いたアダプティブ有孔板の最適応力集中緩和の研究

• Project/Area Number: 08875021
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Materials/Mechanics of materials
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 関根 英樹 東北大学, 工学部, 教授 (20005359)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 胡 寧 東北大学, 工学部, 助手 (60250685)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 1996: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: アダプティブ有孔板 / 応力集中緩和 / 圧電アクチュエータ / 最適化問題 / 数値解析 / 知的構造

Research Abstract

アダプティブ有孔板の最適応力集中緩和に関して、理論的および実験的な次の三つのテーマについて研究を実施した。
1.圧電アクチュエータとしてチタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックスを用いたアダプティブ有孔板の積層理論による定式化を行い、数値計算モデルを作成し電界誘起ひずみによる基板内の応力を算出するための有限要素法プログラムを開発した。
2.任意の変動する外荷重条件下での最適応力集中緩和を実現する各アクチュエータへの印加電圧を数理計画法により決定するための最適化コンピュータ・プログラムを開発した。また、最適応力集中緩和を実現する各アクチュエータへの印加電圧を求め、データベース化する手法を検討した。
3.チタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックスをエポキシ基板に設置したアダプティブ有孔板を構成し、インストロン型疲労試験機による実験によりアダプティブ有孔板の最適応力集中緩和の実現を確認した。