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J-GLOBAL ID：202202283862802725   整理番号：22A0451092

曲げヒンジ機構を有する圧電スティックスリップアクチュエータのトポロジー最適化法と実験的検証【JST・京大機械翻訳】

A topology optimization method and experimental verification of piezoelectric stick-slip actuator with flexure hinge mechanism

著者 (7件)： Yang Shitong (School of Mechatronic Engineering, Changchun University of Technology, Changchun, China) ,  Li Yuelong (School of Mechatronic Engineering, Changchun University of Technology, Changchun, China) ,  Xia Xiao (School of Mechatronic Engineering, Changchun University of Technology, Changchun, China) ,  Ning Peng (School of Mechatronic Engineering, Changchun University of Technology, Changchun, China) ,  Ruan Wentao (School of Mechatronic Engineering, Changchun University of Technology, Changchun, China) ,  Zheng Ruifang (CRRC Changchun Railway Vehicles Co., Ltd., National Railway Vehicle Research Center, Changchun, China) ,  Lu Xiaohui (School of Mechatronic Engineering, Changchun University of Technology, Changchun, China)
資料名： Archive of Applied Mechanics  (Archive of Applied Mechanics)
巻： 92  号： 1  ページ： 271-285  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0184A  ISSN： 0939-1533  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,圧電スティックスリップアクチュエータを設計するためのトポロジー最適化法を提案した。特に,垂直入力変位をたわみヒンジ駆動機構によって斜め変位に変換でき,大ストローク運動を実現した。ペナル化(SIMP)モデルを有する固体等方性材料およびスティックスリップアクチュエータの運動特性と結合して,より大きな出力変位を得て,寄生変位を制限するために,入力変位に対する出力変位の比率を目的関数として最大化して,寄生変位と出力変位の間の関係を制約条件として考察した。移動漸近(MMA)の方法は,最適化問題を解明するために使用して,駆動機構構造は,トポロジー最適化結果によって設計した。駆動機構の実現可能性と信頼性を有限要素解析(FEA)によって確認し,次にプロトタイプを製作した。実験試験結果は,アクチュエータの速度が1Nのロッキング力と650Hzの周波数の下で15.25mm/sに達して,96nmの分解能を達成したことを示した。本研究は,トポロジー最適化法がアクチュエータの性能を改善するために使用できることを示した。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化問題 ,  信頼性 ,  *ヒンジ ,  *圧電気 ,  アクチュエータ ,  等方性 ,  目的関数 ,  *スティックスリップ ,  駆動機構 ,  プロトタイプ
準シソーラス用語： 有限要素解析 ,  ロッキング ,  *位相最適化 ,  圧電アクチュエータ ,  たわみヒンジ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： トポロジー最適化 ,  圧電アクチュエータ ,  スティックスリップ ,  変位増幅 ,  大きな脳卒中 ,  屈曲ヒンジ機構

分類 (2件)： 圧電デバイス  (NC03110I) ,  運動機構  (QB01080K)

タイトルに関連する用語 (8件)： 曲げ ,  ヒンジ ,  圧電 ,  スティックスリップ ,  アクチュエータ ,  トポロジー最適化 ,  実験 ,  検証