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Estimation of Fatigue Strength of Adhesive Joints with High Ductility Adhesive by Simulation using Viscoplastic Constitutive Equation

Research Project

Project/Area Number 15K05742
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Production engineering/Processing studies
Research InstitutionHiroshima National College of Maritime Technology

Principal Investigator

YOSHIDA Tetsuya  広島商船高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (20182769)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 瀧口 三千弘  広島商船高等専門学校, 商船学科, 教授 (10163346)
徳田 太郎  香川高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (20425143)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2015: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Keywords接着剤 / 高延性接着剤 / 継手強度 / 疲労強度 / シミュレーション
Outline of Final Research Achievements

This study was conducted to estimate the fatigue strength of adhesive joints using high ductility and high strength adhesives by simulation. Specifically, a fatigue test was conducted on an adhesive joint using a high ductility acrylic adhesive while changing the temperature and the repetition rate. The mechanism of failure was inferred from the observation of the failure behavior, and a material model (constitutive equation) considering cyclic shear deformation that can express the damage of the adhesive layer was constructed. The fatigue strength of the bonded joint was estimated by simulation using the material model.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で、対象とした高延性かつ高強度のアクリル系接着剤は、脆性破壊挙動を示すエポキシ樹脂系接着剤と大きく特性の異なる接着剤であり、これまで疲労強度に関し公表されている研究報告も僅かであり、接着継手の疲労強度をシミュレーションにより推定することを試みた研究も殆どなされていない。疲労実験では、温度と周波数と最大応力を変化させ接着継手の疲労実験を実施した。実験結果と材料モデルを使用したシミュレーション結果を比較検討した。シミュレーション結果と実験結果は、定量的には一致していないが、定性的には疲労強度、ひずみの進展挙動と共に良く一致し、疲労強度のシミュレーションによる推定の可能性が確認できた。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 高延性接着剤を用いた単純重ね合わせ継手の接着層疲労強度における温度・速度の影響2018

    • Author(s)
      吉田哲哉、瀧口三千弘、片平卓志、上森武、吉田総仁
    • Organizer
      日本接着学会年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高延性接着剤を用いた単純重ね合わせ継手接着層の疲労強度推定2017

    • Author(s)
      吉田哲哉、瀧口三千弘、徳田太郎、上森武、吉田総仁
    • Organizer
      日本接着学会年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 圧縮とせん断荷重が同時に作用する場合の高延性接着剤の強度特性2016

    • Author(s)
      吉田哲哉,徳田太郎,上森武,瀧口三千弘,吉田総仁
    • Organizer
      日本接着学会第54回年次大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学くらまえホール
    • Year and Date
      2016-06-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 金属接着板の非対称曲げ加工2016

    • Author(s)
      徳田太郎,上森武,吉田哲哉,瀧口三千弘,吉田総仁
    • Organizer
      日本接着学会第54回年次大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学くらまえホール
    • Year and Date
      2016-06-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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