1994 Fiscal Year Annual Research Report
省力化のためのロボット溶接に適合する構造詳細の改良と強度評価法
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05452236
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
福本 ゆう士 大阪大学, 工学部, 教授 (10023045)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 繁之 大阪大学, 工学部, 教授 (70029271)
西村 宣男 大阪大学, 工学部, 教授 (70029156)
大倉 一郎 大阪大学, 工学部, 助教授 (10127194)
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| Keywords | ロボット溶接 / プレートガーダー / 弾塑性有限変位解析 / FEM / 補剛材 / 終局強度 / 疲労強度 / 局部応力 |
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| Research Abstract |
水平補剛材と垂直補剛材との間のギャップの大きさがプレートガーダーの疲労強度に与える影響を調べるために、四つの異なる大きさのギャップを有する試験体を2体作製した。試験体A1では、曲げモーメントの圧縮側に水平補剛材を設けて疲労試験を行い、試験体A2では、曲げモーメントの引張り側に水平補剛材を設けて疲労試験を実施した。水平補剛材端のまわし溶接のウェブ側止端に疲労亀裂が発生し、試験体A1では圧縮フランジ、試験体A2では引張りフランジに向かって亀裂が伝播した。水平補剛材端のまわし溶接のウェブ側止端に発生した疲労亀裂がウェブの板厚を貫通するまでの寿命は試験体A1とA2とでほぼ同じであり、ギャップの大きさの影響はなかった。試験体A1の疲労亀裂がウェブを伝播する速度は非常に遅かった。したがって、曲げモーメントの圧縮側に設けられた水平補剛材の端に発生する疲労亀裂がプレートガーダーを破壊に導くことはなく、曲げモーメントの引張り側の垂直補剛材に発生する疲労亀裂がプレートガーダーを破壊に至らしめることが明らかになった。
次に、垂直補剛材とフランジとの間のギャップの大きさがプレートガーダーの疲労強度に与える影響を調べるために、異なるギャップを有する試験体を2体作製した。各試験体とも、並列の主桁が横桁で連結されており、横桁に繰返し荷重を載荷した。垂直補剛材端のまわし溶接に疲労亀裂が発生し、この亀裂がウェブを斜め下方に向かって伝播した。さらにフランジとウェブを連結する隅肉溶接のウェブ側止端に沿って疲労亀裂が発生・伝播した。応力実測の結果、この亀裂は板曲げ応力によって起こされたことが判明した。この亀裂に対してS-N曲線を作成した。
以上の研究成果と昨年度の研究成果に基づいて、ロボット溶接を考慮した水平補剛材端および垂直補剛材端を有するプレートガーダーの強度評価法を提案した。
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