| 研究概要 |
本研究では,木質材料の切削加工精度向上を目的として,チップソー,円形薄型圧電センサ・アクチュエータ,電極層からなる積層構造,すなわち圧電積層チップソーの振動特性および制振方法を解明することを目標とし,本年度は以下の成果を得た.積層板理論および線形熱電気弾性論を用いて,工具鋼製チップソーの一表面に圧電フィルムセンサ,他方に圧電フィルムアクチュエータを積層した複合体,すなわち,圧電積層チップソーの共振周波数・振動モードを解析した.その際,切削加工による回転・切削抵抗・摩擦熱および,圧電材料層への電圧印加を想定した.理論的に得られた共振周波数・振動モードに対して数値計算を実行し,特に「ふれ」(不安定振動)に注目し,圧電フィルムを積層化したことが「ふれ」に与える影響を検討した.その結果,圧電材料層への電圧印加がチップソーの安定性に与える影響を定性的・定量的に明らかにした.この結果は圧電積層チップソーの制振対策を検討するために不可欠な基礎データである.さらに,電圧印加条件のうち,電圧印加位置・幅・強さがチップソーの安定性に与える影響を定性的・定量的に明らかにした.これらの結果はチップソーの制振対策を検討するための基礎データとなるとともに,本研究で提案する圧電積層チップソーの有用性を示唆するものである.なお,これらの成果を国際学会で2件発表するとともに,国際学術論文雑誌に投稿し,別紙に示す2件が掲載された.
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