2016 Fiscal Year Annual Research Report
A novel non-resonant type piezoelectric vibration energy harvester based on tortional strain of host structure
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26420176
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
安達 和彦 中部大学, 工学部, 教授 (30243322)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 振動学 / 振動発電 / 圧電コンポジット / ねじりひずみ / 減災工学 / 沿岸域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、丸棒のねじりひずみを利用した新しい圧電振動発電の方式を提案し、振動発電機構を試作して発生電圧の実測評価およびシミュレーションによる発電機構の基本設計を行った（平成２６～２７年度）。また、ねじりひずみを利用した圧電振動発電機構の新規用途として、沿岸域での減災技術として「ねじりひずみ型の圧電発電機構」の実現可能性を示した（平成２８年度）。本研究で提案した圧電振動発電の方式は、円形断面の棒材の表面に圧電コンポジットを貼付し、棒を繰り返しねじり変形させることによって生じる繰り返しのねじりひずみから圧電コンポジットにて繰り返しの振動数に応じた電圧を発生させ、外部接続した電気回路（負荷）で微小交流電力を得るものである。
平成２６年度は、トーションバー型の圧電振動発電機構を試作し、提案方式による振動発電の実現可能性を検証した。また、コイルバネ型の圧電振動発電機構の基本設計を行った。
平成２７年度は、前年度の基本設計を発展させ複数条のコイルバネ型圧電振動発電機構の設計を有限要素解析ソフトＡｂａｑｕｓを用いて行った。コイル型振動発電機構は、研究代表者が過去に試作した片持ちはり型振動発電機構に比べて発電機構部全体の重量と寸法が増大し、発電機構自体が荷重負荷可能な構造体を構成できるものとなった。
平成２８年度（最終年度）は、沿岸域での減災技術として「ねじりひずみ型の圧電発電機構」を用いた構造体による波浪エネルギーの低減効果の検討し、減災技術への応用可能性を示した。
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