2018 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of the function deterioration inhibition method of shape memory alloy and the control system of cloth-shaped actuator using shape memory alloy.
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16K17982
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
長 弘基 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (00435421)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 形状記憶合金 / アクチュエータ / 屈曲動作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的の一つは、通電加熱により形状回復挙動を示す形状記憶合金(SMA)の細線と、放熱用のアルマイト線を編むことによりメッシュ状の通電アクチュエータ素子を製作、本メッシュを用いた立体的動作(屈強動作)を行う「布状アクチュエータ素子」を開発し、本素子を用いた、立体的動作が可能な布状アクチュエータを開発することであった。
当初予定では、複数(50本)のSMA線を用いることにより、7kgfの出力を有するSMAメッシュアクチュエータ素子を使用し、研究を行っていたが、本素子は素子全体の均一な駆動が困難であると判明した。そこで織物の緯糸状に1本のSMA素子を配置し、経糸方向にアルマイト線を配置した新たな「緯糸型SMAメッシュアクチュエータ」を製作した。本装置の出力は約1kgfと、従来のSMAメッシュ素子と比較し出力は低下したが、装置の小型化が実現でき、また良好に動作することを確認した。さらに、このアクチュエータとPETの板を組み合わせることで、バイメタルと同様の動作原理により、立体的に屈曲動作を行う「屈曲動作経糸型SMAアクチュエータ」を開発。本装置は良好に屈曲動作を行うことを確認した。
また、研究目的の2つ目として、SMAの機能劣化抑制技術についても研究を行った。その結果、SMAに対し約0.7%の与ひずみを付与した状態で使用することにより、SMA素子の連続使用による機能劣化が抑制される傾向にあることがわかった。このことから、SMAをアクチュエータとして使用する場合も、約0.7%の与ひずみを付与するような条件で使用することにより機能劣化が抑制できる可能性が示差された。
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