2016 Fiscal Year Research-status Report
高延性接着剤を使用した接着継手の粘塑性構成式による疲労強度の推定
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15K05742
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| Research Institution | Hiroshima National College of Maritime Technology |
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Principal Investigator |
吉田 哲哉 広島商船高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (20182769)
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| 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 広島商船高等専門学校, 商船学科, 准教授 (20425143)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高延性かつ高強度の接着剤を使用した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目的とする。具体的には、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高延性アクリル系接着剤を用いた接着継手について疲労試験を行い、その破壊挙動の観察と顕微鏡による破壊面の観察により、破壊のメカニズムを解明する。そして、接着層の損傷を表現できるような繰返しせん断変形を考慮した材料モデル（構成式）を構築し、その材料モデルを用いてシミュレーションにより接着継手の疲労強度の推定を行う。
28年度は、高延性接着剤を使用した接着継手の疲労実験を行った。島津油圧サーボパルサを用い、繰返し負荷下の接着層の損傷と加工軟化に注目して実験を行った。実験条件を温度20度、周波数（繰返し速度）を0.67Hz、2Hz、6Hzの3条件、最大応力を12MPa、16MPa、18MPaの3条件とした。微小な接着層のせん断ひずみの累積を正確に観察する為の測定方法を検討した。
接着継手の疲労試験時のひずみの進展挙動における実験結果と従来の材料モデルでのシミュレーション結果を比較すると従来の材料モデルでは、疲労試験開始後の接着層のせん断ひずみの急激な進展挙動を表現できたが、接着継手破断前におけるせん断ひずみの急激な増加を表願することができなかった。この違いの原因と考えている接着層に生じる損傷を考慮した材料モデルを検討し始めた。この材料モデルを使用しシミュレーションを始めた。
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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
研究計画通りに、温度20度で周波数（繰返し速度）を3条件で、最大応力も3条件で島津油圧サーボパルサを用いて高延性接着剤を使用した接着継手の疲労実験を行った。ひずみの累積を観察する為の超高速デジタル画像センサが故障した為、接着層のせん断ひずみ進展挙動を詳細に観測することはできなかった。
接着層に生じる損傷を考慮した材料モデルを使用したシミュレーションを始めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度は、高延性接着剤を使用した接着継手の疲労実験を行い、修理した超高速デジタル画像センサを使用し、接着層のせん断ひずみ進展挙動を詳細に観測する。
接着層に生じる損傷を考慮した材料モデルによるシミュレーションを行い、実験結果と比較検討し、材料モデルを再構築し、高延性接着剤を使用した接着継手の疲労強度の推定を行う。
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| Causes of Carryover |
研究成果発表の為の学会発表を2回、3名で予定していたが、1回の発表となり2名の学会参加となり、予定していた旅費が余った。使用していた超高速デジタル画像センサが故障した為、修理する必要が生じたので、予定していた消耗品の接着剤を購入しなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
超高速画像センサの修理代として使用する。
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