研究課題
基盤研究(B)
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。
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日本機械学会論文集 73・725C編
ページ: 184-191
溶接学会誌 Vol.76,(4)
ページ: 215-220
Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers Vol. 73, No. 725C
Japan Welding Society Vol. 76, No. 4
