2015 Fiscal Year Annual Research Report
薄肉弾性体の非線形振動応答を活用した実験的外力分布同定手法の構築
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25420176
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
丸山 真一 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (60344925)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，MEMS(Micro Electro Mechanical System)と呼ばれる，集積電子回路の技術を応用した微小機械が盛んに用いられている．MEMSを利用した微細なセンサやアクチュエータの中には，MEMS内の微小なはりや板構造に変形や振動を生じさせ，動作するものが多く存在する．MEMSを利用したセンサやアクチュエータの精密設計では，微小薄肉要素に作用する静電力や電磁力の分布を精度良く求めることが重要である．しかし，微小な薄肉要素に作用する外力を実験的に求めることは難しく，実際の開発ではCAEによるシミュレーションが多用されるものの，その検証を行う手段が無い現状にある．そこで本研究では，薄肉連続弾性体の微小振動におけるひずみ応答を用いた周期荷重分布形状の同定について検討をはじめに行った．具体的には，薄肉連続弾性体の微小線形振動の一例として片持ちはりを取り上げ，分布荷重を固有振動モード展開することで表現し，共振時のひずみ計測結果にもとづく分布荷重同定の定式化を行った．同定結果より，仮定した分布荷重の形状およびひずみの観測位置が同定に及ぼす影響について検討を行った．さらに，より複雑な分布荷重の表現とその同定のため，連続体の振動問題を複数の区分や要素に分割して多自由度系の振動問題としてモデル化し，順解析とその結果に基づく逆解析の定式化を行った．両端固定はりの非線形振動において，分布荷重がひずみ応答に与える影響を調べ，逆解析による分布荷重同定により，良好な同定結果を得るための有効な資料を得た．
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