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コンパクトハイブリッドスマートコンポジットの最適設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09650113
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関大阪市立大学

研究代表者

福田 武人  大阪市立大学, 工学部, 教授 (40047155)

研究分担者 高輪 武志  摂南大学, 工学部, 教授 (60236370)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード光ファイバセンサ / ピエゾセラミックス / ER流体 / スマートCFRP積層板 / 一体化 / 振動制御 / ハイブリッド効果 / ファジイコントローラ
研究概要

平成9年度には、まずセンサーとして光ファイバー、アクチュエータとしてセラミックピエゾ素子に加えて、ER流体(Electrorheological fluids)を一体化し、アクティブ振動制御を目的としたスマートCFRP複合材料はりの設計と製作を行った.続いて、振動制御にはいろいろな制御方法がもちいられているが、今回取り扱うスマートCFRP複合材料はりシステムが複雑であるため、システム同定において有効なファジィ制御が制御手法として採用し、ファジイコントローラを設計した。
平成10年度は、9年度で設計したファジイコントローラを実際も稼動させ、制御効果を確認することを主たるテーマとした。すなわち、片持ち状に支持したCFRP複合材料はりの先端変位および速度を変数とするメンバーシップ関数を採用し、それら2変数単独またはそれらの組み合わせメンバーシップ関数を用いてオンラインでアクチュエータへの入力電圧の計算を行い、そられらをER流体あるいはセラミックピエゾ素子へフィードバックできるファジイコントローラを製作した。
平成11年度は、最終年度のためこれまでに得られた実験ならびにシミュレーションを繰り返し実施し、安定したファジイコントローラを完成させ、CFRP積層はりの振動制御実験に適した。その結果、ER流体、ピエゾセラミック素子をそれぞれアクチュエータとして併用した、いわゆるコンパクトハイブリッドスマートコンポジットの最適設計が完了し、2つのコントローラを単独で用いるよりが効率よく振動制御が可能となった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] T. Takawa, T. Fukuda and N. Nakashima: "Fuzzy Control of Vibration of a Smart CFRP Laminated Beam"Smart Materials and Structures (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fukuda, T. Takawa and K. Nakashima: "Optimum Vibration Control of CFRP Sandwich Beam Using Electro-Rheological Fluids and Piezoceramic Actuators"Smart Materials and Structures. 9・1. 121-125 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fukuda, T. Takawa and K. Nakashima: "Fuzzy Control of Vibration of a Smart CFRPLaminated Beam"proceedings of 12th International Conference on Composite Materials. CD-ROM (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fukuda, S. Talashima and N. Oshima: "Application of ER Fluid to Gyro Stabilizer"Abstracts of the 7th International Conference on ER Fluids and MR Suspension. 27 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fukuda and K. Osaka: "In Situ Strain Measuring and Cure Monitoring of Composite Materials in Autoclave Molding"Proceedings of the 2nd Workshop on Structural Health Monitoring. 247-256 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 谷順二編、福田武人 他7名: "インテリジェント材料・流体システム"コロナ社. 201 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takawa: "Fuzzy Control of Vibration of a Smart CFRP Laminated Beam"Smart Materials and Structures. 9・1(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukuda: "Optimum Vibration Control of CFRP Sandwich Beam Using Electro-Rheological Fluids and Piezoceramic Actuators"Smart Materials and Structures. 9・1. 121-125 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukuda: "Fuzzy Control of Vibration of a Smart CFRP Laminated Beam"Proceedings of 12th International Conference on Composite Materials. (CD-ROM). (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukuda: "Application of ER Fluid to Gyro Stabilizer"Abstracts of the 7th International Conference on ER Fluids and MR Suspension. 27 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukuda: "In Situ Strain Measuring and Cure Monitoring of Composite Materials in Autoclave Molding"Proceedings of the 2nd Workshop on Structural Health Monitoring. 247-256 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 谷順二編、福田武人: "インテリジェント材料・流体システム"コロナ社. 201 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 大島信生,松阪泰之,福田武人: "ER流体を可変ダンパとして内蔵したCFRP積層はりの振動応答" 日本機械学会論文集(C). 64,619. 760-766 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.TANAKA,S.MOTOGI & T.FUKUDA: "Stiffness Change in SMA Embedded Composite Laminates" Proc.1st Asia-Australasia Conf.on Comp.Mat.635-1-635-4 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 蒋建業、元木信弥、福田武人: "GFRP積層板のオートクレープ成形における圧力条件と層間破壊じん性値との関係" 材料. 47,6. 606-611 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.B.Choi,Y.K.Park and T.Fukuda: "A.proof-of-concept investigation on active vibration control of hybrid smart structures" MECHATRONICS. 8. 673-689 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukuda,T.Takawa and K.Nakashima: "Optimum Vibration Control of CFRP Sandwich Beam Using Electro-Rheological Fluids and Piezoceramic Actuators" Proc.of the 4th European Conference on Smart Materials and Structures. 99-106 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukuda: "In Situ Cure Monitoring of Composite Materials in Autoclave Molding" Proc.of the 2nd Japan-France Seminar on Intelligent Materials and. 81-84 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Oshima,T.Fukuda and D.Inui: "Improvement of Damping Property of CFRP Composite Beam Interleaved with Shape Memory Polymer by Using CFRP Laminate as a Heater" Proc.11th International Conference on Composite Materials. 483-492 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 元木,田中,福田: "SMAワイヤーを埋め込んだGFRP積層板の温度による剛性変化" 日本機械学会論文集(C). 63,615. 3772-3777 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 逢坂,福田,元木,蒋,塚谷,北出: "オートクレープ成形中におけるFRP積層板内部ひずみの光ファイバセンサによるリアルタイム測定" 日本機械学会論文集(C). 63,615. 3715-3721 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takawa,T.Fukuda and T.Takada: "Flexural-Torsion Coupling Vibration Control of Fiber Composite Cantilevered Beam Using Piezo-Ceramic Actuators" Smart Materials and Structures. 8,4. 477-484 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大島,松阪,福田: "ER流体を可変ダンパとして内蔵したCFRP積層はりの振動応答" 日本機械学会論文集(C). 64,619(未定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 三木,福田,元木,北條: "共立出版" 複合材料, 236 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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