2010 Fiscal Year Annual Research Report
耐熱性インテリジェント複合平板における実用的な熱応力制御法の開発
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21560093
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
芦田 文博 島根大学, 総合理工学部, 教授 (60149961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂田 誠一郎 島根大学, 総合理工学部, 准教授 (80325042)
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| Keywords | インテリジェント構造物 / 圧電セラミックス / 耐熱性構造材料 / 非定常熱応力制御 / 安全設計 / 最適設計 / 国際情報交換 / アメリカ |
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| Research Abstract |
1.アクチュエータ機能の発現手段の開発
昨年度実施した最大非定常熱応力を常に最小化する研究を応用し,耐熱性構造材料層と圧電アクチュエータ層で構成された二層複合平板において,構造材料層に既知の非定常熱負荷が作用した場合,構造材料層の非定常熱応力が許容応力を超えた時のみ適応的に最大熱応力を制御するアクチュエータ機能の発現手段を開発する研究を行った.併せて,数値シミュレーションを行って,アクチュエータ機能が発現できている事を検証した.
2.センサ機能の発現手段の開発
耐熱性構造材料層と圧電センサ層で構成された二層複合平板において,構造材料層に未知の非定常熱負荷分布が作用した場合,センサ層で測定された非定常電位差分布から未知の非定常熱負荷分布を決定する逆問題を,研究代表者らが提案した時間変数に関する差分法と空間変数に関するポテンシャル関数法を併用して理論解析した.併せて,数値シミュレーションを行って,過渡的に応答するセンサ機能が発現できていることを検証した.
3.最適化問題の高速数値解析手法の開発
昨年度の研究成果に基づき,アクチュエータ機能が過渡現象に追従できるように,アクチュエータ層に印加すべき電位差を履歴情報に基づいて決定する最適化問題を高速処理するアルゴリズムを開発した.併せて,最適化計算ループの改良も行って,非定常最適化問題をさらに高速処理できるような数値解析手法を開発した.
以上の研究で得られた成果を論文や講演会でそれぞれ公表した.
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