1995 Fiscal Year Annual Research Report
木質ボード構造の金具接合部の衝撃疲労強度設計に関する基礎的研究
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07456082
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
又木 義博 九州大学, 農学部, 教授 (50038212)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤元 嘉安 九州大学, 農学部, 助手 (40165428)
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| Keywords | 木質ボード構造 / 金具接合 / 衝撃応答挙動 / 衝撃疲労 / AE発生挙動 |
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| Research Abstract |
本研究では、本年度において、まずパーティクルボード、ファイバーボードなどの各種木質ボード相互間および木材や鉄骨等との金具接合(釘,木ねじなど)を対象にし、基本的な単純接合モデルにおける応力・変形分布について主に有限要素法による解析等を行った。その結果、とくに、パーティクルボード部材を木ねじによりH型に組立てた接合モデルについては、木ねじ長さが短いものほど、接合部端面に大きなせん断力が分布し、これが接合部剛性の低減の一因となっていることが明らかとなり、有限要素法によっても充分満足のいく解析結果が得られた。また、静的試験における接合部および荷重点でのAE発生挙動の測定結果により、構造体が負荷を受けると、まず接合部での微小破壊が先行し、ついで、棚板の荷重点における破壊が進展することが確認された。さらに、接合部の剛性の変化により棚板におけるモーメント(応力)分布の変化することから、接合部剛性が構造体全体としての強度特性に影響をおよぼすことが、基本的な力学解析または実験によって確認された。
つぎに、落下型衝撃試験機を用い、数段階の大きさの衝撃エネルギを与えた場合の衝撃応答挙動に関する実験を行った結果、本研究におけるようなH型の構造体モデルにおいても、以前に浅田・又木らの研究で明らかにされたタイム・ラグの発現が確認されるとともに、接合状態により構造体各部位における衝撃応答挙動が異なることが認められた。さらに、繰返し衝撃試験により接合状態と衝撃疲労特性との関係について明らかにするとともに、軟X線撮影装置およびSEMなどを用いた、ボード内部での金具変形の推移やボード内部剥離損傷の変化の観察により、接合構造体の荷重速度依存性との関係を確認した。
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