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

混合驱动多功能结构改善振动和气动弹性性能的研究

基本信息

批准号：
06F06411
负责人：
池田忠繁
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)ハイブリッド駆動される構造物における振動制御・圧電ファイバを、電極を配した樹脂フィルムでパックした圧電ファイバコンポジット(FC)において、剪断モードで変形する新しい形態(SAFC)を提案した。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、ファイバの厚さ、体積分率、配向角による、SAFCの電気-機械的特性の変化を数値解析により調べ、最適設計点を見つけた。この成果は、論文誌に掲載が決定した。・SAFCを複合材料に積層した板の動的特性を調べた。計算モデルは、従来の伸縮モードで変形するFCを接着した梁の変形に関して、実験結果と比較しその妥当性を確認した。SAFCの積層板と従来のFCの積層板を比較した結果、形状制御、振動制御などの使用状況に応じて両者を使い分けるのが効果的であることが分かった。この成果は論文誌に投稿し、査読中である。・圧電材料の接着が一部剥がれた構造物の変形性能に関し、座屈後の変形が調べられるよう大たわみ理論に基づく非線形解析を行った。座屈が生じなければ、接着の剥がれは静的な変形性能に影響しないが、座屈が生ずると性能が著しく低下する可能性があることを示した。また、昨年度行った線形解析で用いた座屈後の仮定が妥当であることを示した。この成果は平成20年度に投稿する予定である。・形状記憶合金のモデルの導入について検討した。複合材料への応用は、帰国後に引き続き行う。(2)ハイブリッド駆動される翼構造物におけるフラッタ制御・提案したSAFCのフラッタ制御への有効性を検討した。受入研究者の研究室で提案された空気力モデルの有限要素モデルへの導入などは、帰国後も引き続き研究を行う。ここで提案したSAFCやその解析ツールの構築は、環境・エネルギ問題を考慮した将来の飛行機、自動車などの構造設計に有望と考える。

（1）提出了一种新的形式（SAFC），其中杂交驱动结构中的振动控制和压电纤维包含含有电极的树脂膜，并以剪切模式转换。使用有限元方法创建了一个分析模型，考虑到压电纤维，树脂，电极等，以及由于厚度，体积分数和纤维方向角而导致SAFC的电力机械性能的变化，使用数值分析检查了纤维的方向角度。该结果已决定在杂志上发表。 - 研究了复合材料上用SAFC叠层的板的动态特性。将计算模型与实验结果进行了比较，以证实具有在常规拉伸模式下变形的FC的光束变形的有效性。将SAFC层压板与常规FC层压板进行比较，发现根据使用情况（例如形状控制和振动控制）使用两者是有效使用两者是有效的。这一发现已提交给期刊，目前正在同行审查。 - 基于大挠度理论进行了非线性分析，以研究压电材料键合的结构的变形性能，以部分剥离，因此可以研究屈曲后的变形。如果不屈曲，粘附剥离不会影响静态变形性能，但已表明屈曲可以显着降低性能。这也表明，去年执行的线性分析中使用的弯曲后假设是有效的。这项成就计划于2008年发布。-我们检查了形状内存合金模型的引入。返回日本后，对复合材料的申请将继续。（2）我们研究了所提出的SAFC对杂交驱动刀片结构中的扑动控制的有效性。主机研究人员实验室提出的空气动力学模型的引入有限元模型将继续返回日本。考虑到环境和能源问题，SAFC及其分析工具的构建对于飞机，汽车等的未来结构设计都是有希望的。