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ウェアラブル歩行補助装置用圧力センサの破損防止に関する研究

可穿戴助行器压力传感器防损坏研究

基本信息

批准号：
18760079
负责人：
石原正行
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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-18760079/
关键词：
知的構造物圧電熱複合材料積層板理論変形制御

项目摘要

外力・温度変化を受けるPFC積層型圧力センサの動的大変形挙動を明らかにし,その破損を防止することを目的とし,本年度は以下の研究実績を得た。まず,圧電積層構造物が衝撃接触荷重あるいは定常熱負荷を受ける時に発生する過渡変形を積層板理論により理論的に解明し,変形を有効に抑制するための制御手法を解明した。具体的には,圧電センサ層で検出された電位あるいは電位の時間変化率に比例した電圧を,圧電アクチュエータ層に連続的に印加することにより,過渡変形を効果的に抑制できることが分かった。この成果は,当初の目的であるウェアラブル歩行補助装置用の構成要素としてのPFC積層型圧力センサの設計の基本的な指針を与えるだけにとどまらず,同装置のアクチュエータとして活用する場合の設計指針をも与える。なお,この成果をまとめた論文3編が国際学術論文雑誌に掲載された.続いて,圧電積層構造物が力学的・熱的・電気的負荷を受ける時に発生する動的大変形をVon Karmanのひずみを考慮した大変形理論により解明し,構造物が座屈・不安定振動等の不安定現象を起こす条件を解明するとともに,不安定現象を抑制するための制御手法を解明した。この成果は,PFC積層型圧力センサがウェアラブル歩行補助装置の構成要素として実用的な使用環境下で用いられる場合に対する設計指針を与える。なお,この成果を国内外学会で発表するとともに,国際学術論文雑誌に投稿準備中である。

This year, the following research results have been achieved: The theory of laminated plate and the control method of laminated plate are explained. Specifically, the voltage of the voltage layer is detected by the voltage of the voltage layer, and the voltage of the voltage layer is detected by the voltage of the voltage layer. The results of this study are based on the basic design guidelines for PFC multilayer pressure sensors and the application of design guidelines in the case of the same device. The results of this paper are published in the journal of international academic papers. In this paper, the dynamic large deformation of piezoelectric laminated structures due to mechanical, thermal and electrical loads is explained by Von Karman's theory of large deformation, and the conditions for the occurrence of unstable phenomena such as buckling and unstable vibration of structures are explained. The results show that PFC multilayer pressure sensor can be used as the component of operation auxiliary device and the design guideline of operation environment. The results of this research are presented to domestic and foreign academic societies, and international academic papers are being prepared for submission.