2012 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
23656164
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
藤本 由紀夫 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60136140)
|
|---|
| Keywords | 圧電フィルム / 衝撃力 / 界面センサ / 検出原理 / フレキシブル / 圧力センサ / パッドセンサ / 面外変形 |
|---|
| Research Abstract |
物体が地面に衝突すると地面は窪む。薄い金属板に衝撃力が作用すると、塑性変形して複雑に面外変形する。このように、荷重を受けて表面が面外変形する界面での作用力を計測することは難しいとされている。その理由は、センサ出力信号に圧縮荷重成分に加えて曲げ成分と剪断（擦り）成分が重畳して出力されるためである。本研究は、このような状況で圧力成分のみを検出できる、「圧電型フレキシブル界面センサ」の検出原理を構築すること、および試作と実験を通じて性能を検証することが目的である。とくに、荷重が衝撃的であって、面外に変形しても使用できる、薄型かつ軽量で高速応答性に優れたセンサを開発することを目的とする。研究期間を通じてセンサのフレキシビリテイの向上と、センサ出力に影響する有害因子（曲げ成分と剪断成分）が入り込むメカニズムを実験的に検討した。明らかにしたことは次の2点である。1. リンゴの尻を薄紙で包むと皺が寄る。センサが一枚のシート状素子である場合、面外に湾曲すると微小な皺が入り、皺による誤差信号が加わる。圧電フィルム周囲に切込みを複数入れることで皺を減らしフレキシビリテイを向上させて、誤差信号をかなり除去できることを明らかにした。2. 精度のあるフレキシブル界面センサを実現するには、小寸法の剛性のあるセンサ要素をマトリクス状に分布配置して、各センサ要素間の接続部分に柔軟性を持たせた分布型のシート状センサが最善であることを明らかにした。 フレキシブル界面センサは開発途上ではあるが、研究を通じて２種類の興味ある薄型衝撃力センサの実現に至った。一つは、平面状態で使用できる薄型で強靭なパット型センサですでに論文発表した。もう一つは、パイプ表面に設置できる湾曲可能なパイプセンサの実現であって、現在投稿中である。
|
Research Products
(2 results)
