| 研究課題/領域番号 |
17K00659
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
持続可能システム
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
渋谷 嗣 秋田大学, 電動化システム共同研究センター, 特別教授 (00154261)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 損傷モニタリング / 機能性材料 / 環境エネルギー回収 / 磁性エラストマー / 振動応答解析 / 再生可能エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
風力発電システムのヘルスモニタリングに適用のために磁性エラストマーの変形と電磁特性の関係を粒子レベルの微視力学的解析によって評価した。電気的負荷の変化に対する磁性エラストマーに関するFractional Calculus（分数階微分）を用いた粘弾性特性の同定結果から微視的，巨視的な力学特性評価の妥当性を明らかにした。また，実際の風力発電用のブレードを模擬した構造物について，構造のヘルスモニタリングのためにブレードにセンサを配置した損傷検出について検討を行った。さらに，構造のモニタリングシステムのエネルギー源として振動から変換される環境発電に着目し，振動エネルギー回収器の有効性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
再生可能エネルギーとして風力発電は世界的に注目され，風力エネルギーから効率的に発電量を確保するために，風力発電のタービン・ブレードはより大型化する傾向にある。特に，洋上風力発電はブレードの大型化とともに期待がさらに高まっている。洋上における保守点検は地上の風力発電と比較してもアクセスが難しいなどの問題があり，風力発電用ブレードの損傷モニタリングは社会的にも重要である。また，高度化された機器開発にはこれまでにない機能を有する材料創生が重要であり，その開発ツールとしての磁性エラストマーの評価法は，微視的，巨視的特性評価に基づく材料評価として学術的な意義がある。
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