文献

J-GLOBAL ID：202002276747471027   整理番号：20A0323303

振動の垂直方向における物体に対する圧電素子の接触による減衰効果

Damping effect by contacting a piezoelectric element on an object in perpendicular direction of vibration

著者 (5件)： UENO Yusuke (Graduate School of Natural Science and Technology, Division of Mechanical Science and Engineering) ,  HIGUCHI Masahiro (Faculty of Frontier Engineering, Institute of Science and Technology, Kanazawa University) ,  TACHIYA Hiroshi (Faculty of Frontier Engineering, Institute of Science and Technology, Kanazawa University) ,  TAKANO Masahiro (Industrial Research Institute of Ishikawa) ,  KINOSHITA Yoshiki (Graduate School of Natural Science and Technology, Division of Mechanical Science and Engineering)
資料名： Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)  (Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web))
巻： 13  号： 4  ページ： JAMDSM0087(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： U0027A  ISSN： 1881-3054  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 圧電素子を用いた振動減衰の新しい方法を実証した。超音波振動により励起された圧電変換器を振動に垂直な方向に振動物体と接触させた。従来の方法では,振動物体に取り付けられた圧電素子は,物体の振動方向と同じ方向に励起される。減衰効果を発揮するためには,このような方法は物体の振動に反対の位相における変換器の振動を維持するための複雑な制御と測定を必要とする。対照的に,提案した方法は,この方法が減衰のために変換器と振動物体の間の摩擦損失を操作するので,物体に従った変換器の振動位相の調整を必要としない。本研究は,カンチレバー上での打撃試験を行うことにより,提案した方法による減衰効果を確認した。さらに,減衰効果と減衰原理に影響するパラメータを考慮した。これらの試験から得られた減衰比は,非励起変換器をカンチレバーに静的にプレスしたときの約10倍であった。さらに,試験結果は,減衰効果の大きさが変換器に流れる電流を測定することによって推定でき,最高の減衰効果を達成するための最適電流が存在することを示唆した。提案した方法による減衰効果は,変換器の励起により生じる慣性効果を用いて変換器の横振動を抑制することにより,変換器と振動物体の間の滑りにより引き起こされると考えられる。さらに,励起により物体に加えられた衝撃力の増加が減衰効果を改善する。一次元弾性波伝搬理論に基づいて長い棒の応力波を測定することによって,励起変換器によって引き起こされる衝撃力を測定した。衝撃力は特定の電流でピークを持ち,減衰比と同じ傾向で変化した。この結果は,変換器の横振動の抑制と,衝撃力の増加が,提案した方法を用いることによる高い減衰効果を引き起こすことを示唆した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *圧電素子 ,  *防振 ,  *超音波振動 ,  変換器 ,  垂直方向 ,  摩擦損失 ,  片持梁 ,  衝撃試験
準シソーラス用語： カンチレバー ,  圧電変換器 ,  *振動減衰 ,  打撃試験

著者キーワード (5件)： 振動減衰 ,  圧電変換器 ,  減衰効果 ,  ハンマーイング試験 ,  衝撃力

分類 (2件)： 力,仕事量,圧力,摩擦の計測法・機器  (AD05050V) ,  圧電デバイス  (NC03110I)

引用文献 (17件)：

• Abdeljaber, O., Avci, O. and Inman, D. J., Active vibration control of flexible cantilever plates using piezoelectric materials and artificial neural networks, Journal of Sound and Vibration, Vol.363 (2016), pp.33-53.
• Berardengo, M., Manzoni, S. and Conti, A. M., Multi-mode passive piezoelectric shunt damping by means of matrix inequalities, Journal of Sound and Vibration, Vol.405 (2017), pp.287-305.
• Bruant, I., Gallimard, L. and Nikoukar, S., Optimal piezoelectric actuator and sensor location for active vibration control, using genetic algorithm, Journal of Sound and Vibration, Vol.329, No.10 (2010), pp.1615-1635.
• Goncalves, J. F., De Leon, D. M. and Perondi, E. A., Topology optimization of embedded piezoelectric actuators considering control spillover effects, Journal of Sound and Vibration, Vol.388 (2017), pp.20-41.
• Hu, Q., Variable structure maneuvering control with time-varying sliding surface and active vibration damping of flexible spacecraft with input saturation, Acta Astronautica, Vol.64, No.11-12 (2009), pp.1085-1108.

タイトルに関連する用語 (4件)： 垂直方向 ,  物体 ,  圧電素子 ,  減衰効果