2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13650970
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
新宅 英司 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50263728)
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| Keywords | 圧電材料 / 高分子圧電フィルム / シリコンゴム / 片持ち梁 / 曲げ変形 / 圧縮変形 / 変形センサ |
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| Research Abstract |
本研究は,曲げや座屈などによる構造部材の局部的な形状変形量を測定するシート状センサを開発することを目的とし,センサシートの変形と圧電フィルムからの出力電圧の関係を実験と数値計算の両面から解明すること,さらに,センサ形状および構成法の検討を行う予定であった。平成13年度の研究により以下の成果を上げた。
(1)使用する素材,形状の実騨的検討
センサに使用する素材・形状について,実験を主体としての検討した。センサに使用する圧電フィルムは比較的に出力電圧が小さいため,構造材料の変形により圧電材料が生じる出力電圧を効果的に取り出す必要があり,素材としては,弾性変形量の大きいニトリルゴム,およびシリコンゴムを選定し,シート厚さ,面積,荷重負荷方法等がセンサ出力に及ぼす影響を調査した。なお,本年度は素材の変形量と出力の関係を把握し易い圧縮実験を行った。実験の過程で,センサを開発する上で重要となるセンサの成型方法,および,柔軟な材料の電気配線技術に関する知見を獲得し,さらに実験の結果,荷重,変形量に応じた適切なセンササイズを選定する上で必要となる基礎データを蓄積することができた。
(2)梁の振動変形量とセンサ出力の関係
アクリル樹脂製の片持ち梁の曲げ振動実験を行い,梁に直接圧電フィルムを接着した場合と,ゴムを併用した場合について,変形量と出力電圧の関係を測定した。どちらの場合も,梁の変形量に比例して数ボルト程度の出力が得られることを確認した。
本年度は,センサ成型の問題を解決するための基本技術獲得と基礎データ取得のために予想以上に時間を要したため,より具体的な成果については次年度に期待される。
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