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シート型ロードセルの開発とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18360417
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関広島大学

研究代表者

藤本 由紀夫  広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60136140)

研究分担者 田中 義和  広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00335704)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
10,110千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 810千円)
2007年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2006年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
キーワードロードセル / 圧電フィルム / センサ / 衝撃荷重 / シート型 / 変動荷重 / 摩擦影響 / 計測精度
研究概要

本研究は、荷重負荷領域の形状と大きさを自由に作製できる、シート型のロードセルを開発することを目的とする。精度の高いシート型ロードセルを開発して、これを船舶や海洋構造物の艤装品の振動荷重の計測、波浪による動的な力の計測、高速船の水撃やスロッシングなどの変動荷重の計測に適用し、その結果を船舶設計などに利用することを目的とする。
従来のロードセルは、金属製のため重く、また厚さが厚くなるとともに、大量生産のため、形状変更が容易でないという問題があった。これに対して、シート型ロードセルは、圧電フィルムの両面に所定厚さのゴム薄板を接着した本体と、荷重負荷物との摩擦影響を除くカバー部材からなり、5〜10mm厚さに薄く作製できる点に特徴がある。また、荷重受け面の形状を自在に変更できるメリットがある。本研究では、一辺が3〜15cmで、厚さが約10mmの柔軟性を有するシート型と、硬く薄い剛性平板タイプの2種類の開発を行った。実験を通じて、種々の変動荷重、とくに衝撃荷重の計測に本シート型ロードセルは好適であることが明らかになった。得られた主な結果は次のようである。
1. 柔軟型、剛性平板型とも、通常のロードセルほどではないが、従来の感圧ゴムなどに比べて十分高い計測精度が得られることが明らかになった。
2. 圧電フィルムの使用にもかかわらず、10cm四角のシート型ロードセルで、約1トンの耐荷能力があり、スラミングなどによる衝撃荷重の計測に利用できることがわかった。
3. 柔軟性を有するシート型ロードセルは曲面部位に設置しても精度良く変動荷重を測定できることが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 圧電フィルムを用いたシート型衝撃力測定センサ2007

    • 著者名/発表者名
      藤本 由紀夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 73・725C編

      ページ: 184-191

    • NAID

      110006164406

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 圧電フィルムによる応力測定2007

    • 著者名/発表者名
      藤本 由紀夫
    • 雑誌名

      溶接学会誌 Vol.76,(4)

      ページ: 215-220

    • NAID

      110006290524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sheet Type Impact Force Sensor by the Use of Piezoelectric Filom2007

    • 著者名/発表者名
      Yukio, Fujimoto
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers Vol. 73, No. 725C

      ページ: 184-191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stress Measurement by the Use of Piezoelectric Film2007

    • 著者名/発表者名
      Yukio, Fujimoto
    • 雑誌名

      Japan Welding Society Vol. 76, No. 4

      ページ: 215-220

    • NAID

      110006290524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 圧電フィルムを用いたシート型衝撃力測定センサ2007

    • 著者名/発表者名
      藤本 由紀夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 73・725 C編

      ページ: 184-191

    • NAID

      110006164406

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 圧電フィルムを用いた靴中敷き型センサ2006

    • 著者名/発表者名
      Taufiq Arif Setyanto
    • 雑誌名

      福祉工学シンポジウム、日本機械学会 06・41

      ページ: 11-13

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 圧電フィルムを用いた接触型ガイド波計測センサの研究2007

    • 著者名/発表者名
      田本 英司
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成19年度春季大会
    • 発表場所
      アルカディア市ケ谷
    • 年月日
      2007-05-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Study on Contact-type Sensor Using Piezoelectric Film for Guided Wave Measurement2007

    • 著者名/発表者名
      Eiji, TamotoQ
    • 学会等名
      National Spring Meeting of JSNDI
    • 発表場所
      Ichigaya, Tokyo
    • 年月日
      2007-05-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 圧電フィルムを用いた接触型ガイド波計測センサの研究2007

    • 著者名/発表者名
      田本 英司
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成19年度春季大会
    • 発表場所
      アルカディア市ヶ谷
    • 年月日
      2007-05-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ガイド波計測における積層圧電フィルムセンサの形状について2007

    • 著者名/発表者名
      田中 義和
    • 学会等名
      第19回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2007-05-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Study on Geometry of Laminated Piezoelectric Wave Measurement2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu, Tanaka
    • 学会等名
      19th International Symposium on Guided Electromagnetics and Dynamics
    • 発表場所
      Waseda, Tokyo
    • 年月日
      2007-05-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 圧電フィルムを用いた靴中敷き型センサ2006

    • 著者名/発表者名
      星野 希
    • 学会等名
      福祉工学シンポジウム、日本機械学会
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス
    • 年月日
      2006-09-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Shoes Insole Sensor Using Piezoelectric Film2006

    • 著者名/発表者名
      Nozomi, Hoshino
    • 学会等名
      Welfare engineering Symposium 06
    • 発表場所
      Noda City
    • 年月日
      2006-09-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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