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J-GLOBAL ID：201202212568146268   整理番号：12A1659940

乱流による励起振動からのエネルギー収穫の為の人工圧電ガラス

Artificial piezoelectric grass for energy harvesting from turbulence-induced vibration

著者 (2件)： HOBECK J D (Univ. Michigan, MI, USA) ,  INMAN D J (Univ. Michigan, MI, USA)
資料名： Smart Materials and Structures  (Smart Materials and Structures)
巻： 21  号： 10  ページ： 105024,1-10  発行年： 2012年10月 
JST資料番号： W0480A  ISSN： 0964-1726  CODEN： SMSTER  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 乱流励起振動(TIV:Turbulence-induced Vibration)は一般には好ましくないとされており,適切に予想しないと構造物の致命的破壊をもたらす現象である。しかし,エネルギー収穫の点からはこの種の振動は価値が在る。従来のエネルギー収穫の手法を展望した。ここで考えるTIVによる収穫の手法と従来の手法との違いを論じた。まず,乱流のモデリングを考えた。本研究ではある点での圧力パワースペクトル密度(PSD:pressure power spectral density),あるいは2点間のクロスパワースペクトル(CPSD:cross-power spectral density)が重要で,これについて述べた。基盤片に圧電素子を部分的に貼った片持梁を考え,その振動の支配偏微分方程式を与えた。これは乱流によるランダム外力を受け,圧電による連成を含むものである。これよりモード微分方程式を誘導した。TIVのモデリングで最も重要な点は圧力変動のPSDを評価することである。これには積分法を応用した。片持梁の変位を求め出力電圧の式を得た。実験は風洞を用いて行った。エネルギー収穫の片持梁列を壁面に設置した。圧力変動測定には圧力センサを利用し,変動速度は熱線風速計で測った。エネルギー収穫器の列を設置して実験した。もっとも良いものは1個当たり,風速11.5m/sで1.0mWの出力が得られた。

シソーラス用語： *振動 ,  *エネルギー供給 ,  圧電材料 ,  乱流 ,  パワースペクトル密度 ,  *圧電素子 ,  *片持梁 ,  偏微分方程式 ,  圧力変動 ,  風洞試験 ,  圧力センサ ,  熱線風速計 ,  *流体誘起振動
準シソーラス用語： エネルギーハーベスティング ,  *エネルギー収穫

分類 (2件)： 振動の励起・発生・測定  (BB02030Z) ,  圧電デバイス  (NC03110I)

タイトルに関連する用語 (6件)： 乱流 ,  励起 ,  エネルギー収穫 ,  人工 ,  圧電 ,  ガラス