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機械音響連成現象を利用した圧電振動発電システム

研究課題

研究課題/領域番号 15K05874
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関東海大学

研究代表者

森山 裕幸  東海大学, 工学部, 教授 (60200458)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード圧電素子 / 振動発電 / 円板 / 円筒形音場 / 電気機械連成 / 機械音響連成 / 円筒構造 / 内部音場 / 発電効率
研究成果の概要

本研究では新しいエネルギー回収システムが考案され,そのシステムは両端に薄肉板を有する円筒構造であり,端板の中央には圧電素子が貼付され,一方の端板には調和成分あるいはランダム成分の点加振力が付加される.本システムでは,端板に供給された振動エネルギーは圧電素子を介して電気エネルギーに変換され,さらに端板から放射された音響エネルギーは機械音響連成を介し,非加振側端板を励振することになる.本研究では端板に供給されるパワーと発電時の電力,及びそれらより求められる発電効率に注目し,本システムの発電特性を理論解析と実験の両面から検討している.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 3件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Vibration Power Generation with Piezoelectric Element Using Mechanical-acoustic Coupling in Actual Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Tuto Ohba and Hiroyuki Moriyama
    • 雑誌名

      INDUSTRY 4.0

      巻: 4 ページ: 115-118

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Electricity Generation Characteristics of Energy-Harvesting System with Piezoelectric Element Using Mechanical-Acoustic Coupling2016

    • 著者名/発表者名
      Hirotarou Tsuchiya, Hiroyuki Moriyama, Satoru Iwamori
    • 雑誌名

      Advances in Acoustics and Vibration

      巻: Article ID 4217517 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1155/2016/4217517

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 非軸対称の円板モードを考慮した圧電振動発電2016

    • 著者名/発表者名
      土屋 寛太朗,森山 裕幸,岩森 暁
    • 雑誌名

      東海大学紀要工学部

      巻: 56 ページ: 101-106

    • NAID

      120006247485

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 機械音響連成現象を利用した圧電振動発電2016

    • 著者名/発表者名
      森山 裕幸
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: 72 ページ: 721-727

    • NAID

      130007359767

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械音響連成を利用した圧電素子の発電効率の改善2018

    • 著者名/発表者名
      山村悠太,森山裕幸,大場雄斗,阿部龍之介
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Vibration Power Generation with Piezoelectric Element Using Coupling with Cylindrical Sound Field Enclosed by End Plates Having Different Thickness2016

    • 著者名/発表者名
      Tuto Ohba, Hiroyuki Moriyama
    • 学会等名
      13th INTERNATIONAL CONGRESS “MACHINES, TECHNOLOGIES, MATERIALS”
    • 発表場所
      BULGARIA, VARNA
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響エネルギーを用いた圧電振動連成による発電特性2016

    • 著者名/発表者名
      大場雄斗,柴田 頼武,庄司 駿馬,鈴木 一矢,土屋 寛太朗,森山 裕幸
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第55回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Electricity Generation System with Piezoelectric Elements Using Mechanical-Acoustic Coupling of Cylindrical Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Suzuki, Hirotarou Tsuchiya, Hiroyuki Moriyama
    • 学会等名
      12th Western Pacific Acoustics Conference 2015
    • 発表場所
      Grand Copthorne Waterfront Hotel Singapore
    • 年月日
      2015-12-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy Harvesting by Piezoelectric Power Generation using Mechanical-acoustic Coupling2015

    • 著者名/発表者名
      Hirotarou Tsuchiya, Hiroyuki Moriyama, Satoru Iwamori
    • 学会等名
      World Engineering Conference and Convention 2015
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 円筒構造内音場を利用した圧電振動発電の効率2015

    • 著者名/発表者名
      土屋 寛太朗,鈴木 一矢,森山 裕幸
    • 学会等名
      日本音響学会 2015年度 秋季研究発表会
    • 発表場所
      会津大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 14th INTERNATIONAL CONGRESS “MACHINES, TECHNOLOGIES, MATERIALS”2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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