曲げ振動の低減に用いる圧電素子の性能向上に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21760169
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山田 啓介 京都大学, 工学研究科, 助教 (80456798)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 振動制御 / 圧電素子 / スマート構造 / 柔軟構造物 / 受動制振 / アクチュエータ / アナログ制御

研究概要

はりや平板等に圧電素子を貼付し,それに回路等を接続して電気的に曲げ振動を制御する手法が多数提案されているが,機械式の装置に比べていずれも制振性能が低い.そこで,圧電素子の効果を高める方法として,貼付対象と圧電素子の曲げ剛性を整合する手法を提案した.なお,スペーサを介して対象に圧電素子を貼付することで曲げ剛性の整合を行った.また,さらに効果を高める方法としてスペーサを長手方向に延長する方法と負剛性を付加する方法を提案し,電気的に静電容量を調整する方法についても検討した.

研究成果

• [雑誌論文] Optimum tuning of series and parallel LR circuits for passive vibration suppression using piezoelectric elements (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Yamada, Hiroshi Matsuhisa, Hideo Utsuno, Katsutoshi Sawada
  • 雑誌名: Journal of Sound and Vibration 巻: Vol.329 ページ: 5036-5057
  • NAID: 120002511247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimum tuning of series and parallel LR circuits for passive vibration suppression using piezoelectric elements
  • 著者名/発表者名: Keisuke Yamada, Hiroshi MATSUHISA, Hideo UTSUNO,Katsutoshi Sawada
  • 雑誌名: Journal of Sound and Vibration Vol.329, No.242010 ページ: 5036-5057
  • NAID: 120002511247
  • 査読あり
• [学会発表] 静電容量調整回路を用いて圧電素子の等価剛性比を向上させる手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂口太介, 山田啓介, 松久寛, 宇津野秀夫, 澤田勝利
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第86期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] 圧電素子の制振性能を高める機械的・電気的な手法に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂口太介, 松久寛, 宇津野秀夫, 山田啓介, 澤田勝利
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2010
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 圧電素子の制振性能を高める機械的・電気的な手法に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂口太介(大学院生)
  • 学会等名: 日本機械学会Dynamics and Design Conference 2010
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Enhancement of Equivalent Stiffness Ratio of a Piezoelectric Element Attached to a Beam (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke YAMADA, Hiroshi MATSUHISA, Hideo UTSUNO, Katsutoshi SAWADA, Yusuke MIURA, Keiji YAMAGUCHI
  • 学会等名: The 10th International Conference on MOTION AND VIBRATION CONTROL
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-08-19
• [学会発表] Enhancement of Equivalent Stiffness Ratio of a Piezoelectric Element Attached to a Beam (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Yamada
  • 学会等名: The 10th International Conference on MOTION AND VIBRATION CONTROL
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-08-19
• [学会発表] 圧電素子の電気機械結合係数を向上させる貼付手法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田啓介, 三浦裕介, 松久寛, 宇津野秀夫, 澤田勝利, 山口恵司
  • 学会等名: 第8回評価・診断に関するシンポジウム
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Improvement of Vibration Suppression Performance Using Piezoelectric Elements and LR Circuit by Amplifying Electrical Resonance (2009)
  • 著者名/発表者名: Keisuke YAMADA
  • 学会等名: The 13th Asia Pacific Vibration Conference
  • 発表場所: クライストチャーチ(ニュージーランド)
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] 圧電素子の電気的剛性を高める貼付手法の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田啓介, 三浦裕介, 松久寛, 宇津野秀夫, 澤田勝利, 山口恵司
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2009
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-08-07
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://vibration.jp/yamada/
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