| 研究課題/領域番号 |
17K06258
|
|---|
| 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 |
知能機械学・機械システム
|
|---|
| 研究機関 | 信州大学 |
|---|
研究代表者 |
辺見 信彦 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (80256669)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | フレクソエレクトリック効果 / ねじりせん断ひずみ / 角加速度センサ / PZT / 電気分極 / 圧電材料 / チタン酸ジルコン酸鉛 / ねじり振動 / 圧電素子 / ねじり / センサ / 振動 / 機械力学・制御 / 計測工学 / 電気機器工学 |
|---|
| 研究成果の概要 |
PZT角柱のねじりによるフレクソエレクトリック効果について調査した。試験片両端を把持するチャッキング間のアライメント誤差を30μm以下に抑えた実験装置を製作し，ねじりにより角柱側面に４つ設けた各電極間に発生する電気分極量を詳細に計測した。FEMによりねじり角に対するひずみ勾配量を算出し，それによりフレクソエレクトリック係数を評価した。一連の実験を通じた偶然的発見により曲げとねじりとの複合変形によって単一変形状態よりも大きな分極が得られることが明らかになった。また角加速度センサに応用する場合にはバイアスを設ける方が良いという実用的性質を得ることができた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体材料のフレクソエレクトリック効果については，日本ではほとんど研究されていなかったが，近年の研究により大きな分極量が得られる可能性がわかってきた。本研究の成果もせん断ひずみ勾配に対するフレクソエレクトリック係数の定量的結果を得ており，この学術分野に新しいデータ事例として貢献することができた。特に，ねじりと曲げの複合により大きな分極が得られることを発見し，新しい振動センサとしての応用が期待される。従来は角加速度を直接計測できるセンサがなかったので，本成果により自動車や航空宇宙システムのような回転振動を計測・制御する分野での応用展開の可能性を得ることができた。
|
