振動と空力弾性性能改善のためにハイブリッド駆動される多機能構造に関する研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06F06411
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 池田 忠繁 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SAMIKKANNU RAJA 名古屋大学, 大学院工学研究科, 外国人特別研究員
• Keywords: 振動制御 / 空力弾性 / 多機能構造 / 圧電材料 / 形状記憶合金 / 複合材料 / スマート構造物 / 有限要素法

Research Abstract

(1)SMAと圧電材料によりハイブリッド駆動される構造物の有限要素モデルの構築
・剪断モードで変形する圧電材料の製作法の提案と静的な弾性および圧電特性の数値解析を行っている。ここでは、圧電材料の脆さを補うため、圧電材料をファイバ状にし、樹脂などで固めた、圧電ファイバコンポジットの形態で使用することを考えている。圧電ファイバ、樹脂、電極などを考慮した解析モデルを有限要素法により作成し、その静的な弾性および圧電特性を調べている。ファイバの量や方向により弾性的、圧電的な性質が変化するので、使用環境により最適な圧電ファイバコンポジットを製作可能であることを示す予定。平成19年度に、国際的な学会論文誌に投稿予定。
・剪断変形する圧電材料を設計、製作した。今後、その静的、動的特性を調べる予定。数値解析モデルも作成中。
・圧電アクチュエータの接着が部分的に剥がれた時の変形性能の劣化を数値解析により調べた。ここでは、圧電アクチュエータを接着した梁要素を対象とした。圧電アクチュエータの中央部分が剥離した場合には、性能の劣化は見られないが、端から剥離した場合には、剥離した割合だけ性能が劣化し、中央部分が剥離した場合でも、アクチュエータに座屈が生じるような場合には、座屈以降は性能が劣化することを示した。平成19年度に開催される国内会議で発表予定。
(2-1)ハイブリッド駆動される構造物における振動制御(準備)
・SMAとPZTを接着または埋め込んだ複合材板製作方法、PZTと材料間のはく離の作成方法などを検討している。