広帯域安定駆動を目的としたマイクロ・スマート複合材の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760179
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 本田 真也 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90548190)
• 研究協力者: 山根 浩二 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (10210501) ; 近藤 千尋 滋賀県立大学, 工学部, 助教 (90585225)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: スマート構造 / 複合材料 / 最適設計 / 積層理論 / 振動制御

研究概要

近年の機械システムや家電製品の小型・高性能化に伴い，使用される小型精密デバイスの更なる高速化・高精度化が求められており，これらを達成するためには，小型デバイスの効果的な振動制御手法の開発が必要である．本研究課題では，先端複合材料である炭素繊維強化材料と圧電アクチュエータからなるスマート複合材に関して，統合的な振動制御性能の最大化を目的とした最適設計手法，効果的な数値計算モデル，実験計測による振動特性の詳細な評価技術開発を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Frequency maximization of laminated sandwich plates under general boundary conditions using layerwise optimization method with refined zigzag theory (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya HONDA, Takahito KUMAGAI, Kazuya TOMIHASHI and Yoshihiro NARITA
  • 雑誌名: Journal of Sound and Vibration 巻: Vol. 332, No. 24 ページ: 6451 - 6462
  • DOI: 10.1016/j.jsv.2013.07.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-objective optimization of curvilinear fiber shapes for laminated composite plates by using NSGA-II (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya HONDA, Teruki IGARASHI, Yoshihiro NARITA
  • 雑誌名: Composite Part B : Engineering 巻: Vol. 45 ページ: 1071 - 1078
  • DOI: 10.1016/j.compositesb.2012.07.056
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遠心力を受ける複合材積層板の振動解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 和田将明,本田真也,成田吉弘
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 巻: 78巻,789号 ページ: 1586-1595
  • 査読あり
• [学会発表] Zigzag理論を用いた拘束型制振板の振動解析 (No. 107, 8.26) (2013)
  • 著者名/発表者名: 熊谷貴仁
  • 学会等名: 日本機械学会 Dynamics & Design Conference 2013
  • 発表場所: 九州産業大学,福岡市
  • 年月日: 20130826-30
• [学会発表] Optimum Design and Experimental Evaluation for Smart Micro-composites by Using Laser Excitation Technique (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya HONDA
  • 学会等名: The 9th International Symposium on Vibrations of Continuous Systems (ISVCS9)
  • 発表場所: Courmayeur, Italy
  • 年月日: 20130721-26
• [学会発表] Maximization of Vibration Control Performance for Micro Smart Composites with the Laser Excitation Technique (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuki WATANABE
  • 学会等名: The 15th Asia Pacific Vibration Conference
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 20130602-06
• [学会発表] 曲線状繊維複合材およびスマート複合材の最適設計に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本田真也
  • 学会等名: 日本機械学会,計算力学部門,設計情報学研究会,Design Informatics (DI) Lecture Series 4
  • 発表場所: 北海道工業大学芦原ニセコ山荘
  • 年月日: 2013-06-07
• [学会発表] Multi-objective optimization of curvilinearfiber shapes for laminated composite plates (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya Honda
  • 学会等名: UK-Japan Workshop on Composites
  • 発表場所: University of Bristol
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 小型スマート複合材の振動制御性能に関する統合最適化とレーザー加振技術による実験的検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 本田真也
  • 学会等名: 日本機械学会,第10回最適化シンポジウム(OPTIS2012)
  • 発表場所: 神戸市産業振興センター,神戸市
  • 年月日: 20121206-07
• [学会発表] Multi - objective Optimization of Fibrous Composites with Curvilinear Fibers for Mechanical Properties and Fiber Geometries (2012)
  • 著者名/発表者名: Teruki IGARASHI
  • 学会等名: The 8th Asian-Australasian Conference on Composite Materials (ACCM-8)
  • 発表場所: KLCC, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20121106-08
• [学会発表] Experimental Modal Analysis of Passive Constrained Layer Damping Plate Using CFRP Material (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuya TOMIHASHI
  • 学会等名: The 8th Asian-Australasian Conference on Composite Materials (ACCM-8)
  • 発表場所: KLCC, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20121106-08
• [学会発表] Multidisciplinary Design Optimization of Smart Composite Shell for Vibration Suppression (2012)
  • 著者名/発表者名: Kou KOSAKA
  • 学会等名: The 8th Asian -Australasian Conference on Composite Materials (ACCM-8)
  • 発表場所: KLCC, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20121106-08
• [学会発表] Static and Vibration Optimization of Composite Structures with 3-D Local Anisotropy (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuta ISHIBASHI
  • 学会等名: The 8th Asian -Australasian Conference on Composite Materials (ACCM-8)
  • 発表場所: KLCC, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20121106-08
• [学会発表] Vibration Characteristics of Bi-stable Asymmetrically Laminated Composite Shell (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinya HONDA
  • 学会等名: The 8th Asian -Australasian Conference on Composite Materials (ACCM-8)
  • 発表場所: KLCC, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20121106-08
• [学会発表] Multidisciplinary Design Optimization for Smart Micro-Composite and Experimental Validation by Using Laser Excitation Technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinya HONDA
  • 学会等名: The 11th Motion & Vibration Conference (MOVIC)
  • 発表場所: Hilton Fort Lauderdale Marina, Ft. Lauderdale, FL, USA
  • 年月日: 20121017-19
• [学会発表] Vibration Optimization of Laminated Composite Rectangular Plates with General Elastic Edge Restraints (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro NARITA
  • 学会等名: The US-Japan conference of Composite Materals ASTM-D30 Meeting
  • 発表場所: Arlington, TX, US
  • 年月日: 20121001-03
• [学会発表] マイクロスマート複合材の統合最適化とレーザー加振技術による振動制御性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉一希
  • 学会等名: 日本機械学会,Dynamics & Design Conference 2012 (D&D2012)
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス,横浜市
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] Vibration analysis of laminated VGCF / aluminum circular plates with experimental verification (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro NARITA
  • 学会等名: The International Conference on Mechanics of Nano, Micro and Macro Composite Structures
  • 発表場所: Politecnico di Torino, Italy
  • 年月日: 20120618-20
• [備考] 所属研究室ホームページ
  • URL: http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/intelligent_design/