圧電接合体界面近傍の特異挙動評価手法の開発

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19860081
• Research Institution: Nagaoka National College of Technology
• Principal Investigator: 佐々木 徹 Nagaoka National College of Technology, 機械工学科, 助教 (60435419)
• Keywords: 特異性 / 異材接合体 / 特異応力解析 / 圧電材料 / 特異応力場 / 電気変位

Research Abstract

本研究は,圧電材料を用いた異材接合体の特異性挙動評価法の確立を目指すものであり,本年度は,圧電/弾性接合体に対する特異応力・電気変位解析および特異性評価実験を行った。特異性評価実験では,昨年度製作した圧電材料とアクリル樹脂で構成される接合体を用いて,いくつかの条件下において,繰り返し荷重を負荷し,接合界面近傍に生じる電圧場の特異性挙動を計測した。ここで,端部より縦方向および横方向に沿い,端部との電位差を,プローブを接触させることにより計測した。解析結果と同様に端部より10%程度の位置で特異性挙動が確認できた。また,両対数でプロットしたグラフにおいて,特異性挙動の傾向を表す,線形的な関係になっていることが確認できた。なお,より詳細な検討を行なうために,実験装置および実験方法等において改良する必要があることも明らかになった。次に,特異性評価実験のモデルにもなる圧電/弾性接合体に対して,特異応力・電気変位解析を行った。形状(接合角度)と材料定数(圧電定数,弾性係数および誘電率)等が特異性オーダーに与える影響について検討し,いくつかの特異性消失条件を明らかにした。さらに,圧電/圧電接合体の特異応力・電気変位解析との理論および解析結果の検討を行い,これらにある対応があることを明らかにした。以上のように,解析および実験測定両面から,特異性を評価することができた。なお,平成21年度にこれらの研究成果を発表する予定がいくつかある。