1993 Fiscal Year Annual Research Report
接着継手・構造の界面破壊力学に基づく強度評価法の確立
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04452118
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| Research Institution | University of Tokyo |
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Principal Investigator |
結城 良治 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (70114709)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大平 壽昭 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20092158)
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| Keywords | 接着継手 / 界面 / 破壊力学 / 疲労 / 境界要素法 / 弾性解析 / 自動車車体 / 応力拡大係数 |
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| Research Abstract |
本研究は接着継手を界面の問題としてとらえ、最近の進展の著しい界面破壊力学を用いて接着継手・構造の定量的な強度評価手法の確立を目的とする。本年度は自動車車体用の軟鋼板・表面処理鋼板・鋼張力鋼板およびアルミニウム合金などの各種の接着継手の疲労強度データをとりまとめ、資料集を作成するとともに接着継手の疲労強度に及ぼす材料、接着剤、板厚、試験片形状の影響を明らかにした。また従来のスポット溶接継手と比較して、接着を自動車車体に適用する際のメリットなどを自動車技術会軽量化接合構造専門委員会(委員長 結城良治)の共同研究としてとりまとめた。
さらに本年度は自動車のアルミボデーによる軽量化の動向に伴ない、アルミ合金接着継手の疲労試験およびその界面き裂の応力拡大係数の解析を重点的に行ない、アルミ合金接着継手の疲労強度も界面破壊力学により統一的かつ定量的に評価できることを確認した。また接着継手の疲労強度の向上をねらいとして、被着体表面の接着端近くにディンプルないし溝加工を施す方法を提案し、疲労試験を行ないディンプル加工により疲労寿命が著しく向上することを実証するとともに、その界面き裂のBEM解析によりディンプルのクラックアシスト効果を定量的に解析した。
以上の研究により従来定量的な評価が困難であった接着継手の疲労強度が、接着界面を伝播する疲労き裂の伝播過程とみなし、界面破壊力学に基づき評価することにより、定量的かつ統一的に評価・予測できることを明らかにした。
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[Publications] 結城良治: "界面の力学の最近の動向(4)-界面破壊のクライテリオン-" 機械の研究. 45巻4号. 507-512 (1993)
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[Publications] 結城良治: "界面の力学の最近の動向(5)-接着継手の疲労強度評価-" 機械の研究. 45巻5号. 569-601 (1993)
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[Publications] 結城良治: "アルミ合金接着継手の界面き裂の解析と疲労強度評価" 日本機械学会平成5年度材料力学部門講演論文集. 930-73. 591-592 (1993)
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[Publications] 結城良治: "界面き裂の混合モード破壊クライテリオンの検討" 第7回破壊力学シンポジウム講演論文集. 94-98 (1993)
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[Publications] 結城良治: "接着継手の疲労強度に及ぼすディンプルの影響" 日本機械学会第71期通常総会講演会論文集. (発表予定). (1994)
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[Publications] 結城良治: "自動車ボデー材料の各種接合継手の疲労強度データ集" 自動車技術会, 240 (1994)
