圧電素子と電子回路を用いたスマート構造による柔軟構造物の振動制御

使用压电元件和电子电路的智能结构对柔性结构进行振动控制

• 批准号: 06J02836
• 负责人: 山田 啓介
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J02836/
• 关键词: 圧電素子; スマート構造; 振動制御; 吸振器; アナログ制御; 柔軟構造物; 動吸振器

1.センサーとアナログ回を用いたハイブリッド制振装置の提案一組の圧電素子とセンサー,アナログ回路を組み合わせたハイブリッド制振装置を提案した.この装置では制振対象の振動変位をセンサーで計測し,その信号をアナログ回路に加えることで制振性能を改善した.アナログ回路内のインダクタンスと抵抗の最適値を定点理論に基づいて導出し,圧電素子の等価剛性比や増幅器の増幅率と制振性能の関係を理論的に明らかにした.また,数値シミュレーションと実験を行い,手法と理論解析の妥当性を検誕した.得られた研究成果をDynamics and Design Conferen 2007で発表した.また,発表で消費電力に関する質問が出たため,理論解析によってアナログ回路に印加する電圧による消費電力は小さいことを確認した.2.はりに貼付した圧電索子の電気機械結合係数向上に関する研究圧電素子の性能を向上させるために,単純に圧電素子を制振対象のはりや平板に貼り付けるのではなく,圧電素子と対象の間にスペーサーを挿入することで中立軸からの距離を大きくし,圧電素子の等価剛性比を高める手法を提案した.圧電素子やスペーサーによる系全体の剛性の増加と圧電素子の電気機械結合係数の変化の関係を理論的に求め,設ける距離には最適値が存在することを明らかにした.また,実験装置を製作し,提案手法の有効性を検証した.

1. セ ン サ ー と ア ナ ロ グ を back with い た ハ イ ブ リ ッ ド の proposal of a set of system vibration device の 圧 electric element child と セ ン サ ー, ア ナ ロ グ loop を group み close わ せ た ハ イ ブ リ ッ ド system vibration device を proposal し た. こ の device で は vibration system like の vibration - a seaborne を セ ン サ ー で measuring し, そ の signal を ア ナ ロ グ loop に plus え る こ と で を change the performance of vibration system Good し た. ア ナ ロ グ within the loop の イ ン ダ ク タ ン ス と の resistance on the optimal numerical に を fixed-point theory づ い て export し, 圧 価 rigidity than や raised, such as electric element child の picture editor の raised と system vibration performance of rate の masato に を theory and Ming ら か に し た. ま た, the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と be 験 を い, gimmick と theory analytical の justice を 検 Christmas し た. Obtain られた research results をDynamics and Design Conferen 2007 で 発 table し た. ま た, 発 table で consumption power に masato す る questioned が out た た め, theoretical analytical に よ っ て ア ナ ロ グ loop に Inca す る electric 圧 に よ る consumption power は small さ い こ と を confirm し た. 2. は り に TieFu し た 圧 electric suozi の electric 気 mechanical combination coefficient of upward に masato す る research 圧 electric element child の performance を upward さ せ る た め に, 単 Pure に 圧 electric element child を vibration system like の seaborne は り や tablet に stick り pay け る の で は な く, 圧 electric element child と like between の seaborne に ス ペ ー サ ー を scions into す る こ と で in vertical shaft か ら の を distance き く し, 圧 価 rigid, such as electric element child の is higher than を め る technique proposed を し た. 圧 electric element child や ス ペ ー サ ー に よ る department all の rigid の raised plus と 圧 electric element child の electric 気 の mechanical combination coefficient variations change の masato is め に を theory, set け る distance に exist the optimal numerical が は す る こ と を Ming ら か に し た. ま た, be 験 device を し, proposal gimmick の have sharper sex を 検 card し た.

项目成果

Passive Vibration Suppression Using Two Inductances and Piezoelectic Elements

使用两个电感和压电元件的被动振动抑制

• 发表时间: 2007
• 作者: Keisuke YAMADA;Hiroshi MATSUHISA;and Hideo UTSUNO
• 通讯作者: and Hideo UTSUNO

Hybrid vibration suppression of multiple vibration modes of flexible structures using piezoelectric elements and analog circuit

利用压电元件和模拟电路对柔性结构的多种振动模式进行混合振动抑制

• 发表时间: 2007
• 作者: Keisuke YAMADA;Hiroshi MATSUHISA;and Hideo UTSUNO
• 通讯作者: and Hideo UTSUNO

圧電素子を用いた柔軟構造物のハイブリッド制振に関する研究

压电元件柔性结构混合减振研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本機械学会論文集C編 72巻716号
• 作者: 山田啓介;松久寛;宇津野秀夫;朴正圭
• 通讯作者: 朴正圭

Precise Measurement Technique-of the Electromechanical Coubling Coefficient of Piezoelectric Elements

压电元件机电耦合系数的精密测量技术

• 发表时间: 2006
• 期刊: The 8th International Conference on Motion and Vibration Control
• 作者: Keisuke Yamada;Hiroshi Matsuhisa;Hideo Utsuno;Jeong Gyu Park
• 通讯作者: Jeong Gyu Park

圧電素子を用いた制振シヌデムの等価機載モデルと等価電気モデル

压电元件减振系统的等效车载模型和等效电模型

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本機械学会論文集C編 73巻730号
• 作者: 由田 啓介;松久 寛;宇津野 秀夫
• 通讯作者: 宇津野 秀夫