| Project/Area Number |
22K14314
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
THAY VISAL 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 助教 (90903667)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 接着接合部 / 疲労強度 / 疲労設計法 / 応力比 / 静的強度 / 接着端部 / 応力緩和 |
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| Outline of Research at the Start |
既設鋼構造物の性能を回復または向上させるための技術の一つとして，当て板接着工法が注目され，国内外で研究開発が行われている．しかしながら，その適用範囲は接合用材料ごとに限定的であり，疲労耐久性の評価方法は，定量的で統一的な試験方法もなく，接着接合部の標準的な設計法が示されていない．本研究では，この工法の設計の標準化を目的として，接着接合部における疲労強度の評価とその設計法を提案するものである．材料の種類・形状，試験法，試験条件等に依存する従来の評価方法を改善し，疲労寿命を疲労試験で設定した応力範囲と静的強度の組合せで整理することで，それらの条件によらない，疲労強度の評価方法の確立を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，接着接合部の静的強度，接着接合部の疲労強度を実験的・解析的に検討し，接着接合の疲労強度を一般化し，接着接合部の設計法を提案する．さらに，接着接合部のはく離強度の向上を目的として，接着接合の端部形状を検討し，適用範囲を拡大する．令和5年度には，前年度の令和4年度に引き続き，研究を実験的・解析的に実施するとともに，最終年度に向けて，研究成果の取りまとめを行った．研究実績の概要は以下の通りである．
応力比を着目実験の結果より，主応力比Δσpe/σpe_db（はく離時の主応力σpe_dbに対する主応力範囲Δσpeの比）と繰返し回数の関係で接着接合部の疲労強度を評価すると，本研究で検討した応力比R=0.07～0.5のとき，疲労寿命および進展寿命は応力比によらず一定の線形で評価することが可能である．また，本研究で検討した接着接合部の疲労限（1000万回）についても示した．はく離進展解析によって，接着接合部の疲労寿命の推定式を算出して，疲労試験結果と比較したところ，概ね一致した．このことから，疲労寿命の高い精度の推定が可能であることを示した．また，当て板の端部処理を考慮した試験体は当て板の端部処理を考慮試験体に対して接着接合部のはく離荷重が大幅に向上することを実験的・解析的に確認できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当て板端部の形状検討と疲労試験に時間が要したため．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度の令和6年度は，以下の3つ項目で検討を行う予定である．
（1）静的試験による実験データを蓄積し，静的強度の破壊包絡線の評価方法を完成させる．
（2）端部処理を考慮した試験体の疲労試験による疲労強度の検討を行う．
（3）有限要素解析により，接着接合部の疲労寿命の推定式を算出して，疲労試験結果と比較する．
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