2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development on frictional type compact joint having high-resistance and ductility by utilizing new faying surface treatment and the bearing strength of bolt
| Project/Area Number |
16H04401
|
|---|
| Research Institution | Osaka City University |
|---|
Principal Investigator |
山口 隆司 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (50283643)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高井 俊和 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (00759433)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 高力ボルト摩擦接合継手 / 支圧強度 / すべり係数 / テーパー継手 / 新接合面処理 / ウレア樹脂 / パンチングメタル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
コンパクトかつ高強度・高変形能な高力ボルト摩擦接合継手を開発することを目的として，多列継手の各ボルト位置でのすべり挙動とすべり後のボルト孔の支圧変形量を一様化させることで継手強度を上昇させる方法をこれまで検討してきた．
力学的な観点から各ボルト位置のすべり挙動を一様化する手法として，母板と連結板の断面形状を長手方向に変化させたテーパー継手の挙動をFEM解析により検討した．その結果，テーパー頂部をすべりと純断面降伏に関わる継手外側のボルト間に設けることで，支圧開始時の耐力が従来継手のそれよりも25%増加した．しかしながら，本方法では各ボルト位置のすべり挙動は完全に一様化させることはできなかった．
次に，薄板パンチングメタルや薄膜金属メッシュ，ウレア樹脂，無機ジンクリッチペイントで塗膜層内に立体構造を構築した新接合面処理により各ボルトの荷重分担率を均等化させ，それによりすべり挙動を一様化させることを検討した．まず，小型鋼板を用いたすべり試験装置を開発し，従来および上記処理を施した接合面の摩擦係数-接触圧-せん断変形能の関係を明らかにした．また，1行6列継手および3行3列継手の引張試験により，継手内での新接合面処理の効果を確認した．その結果，新接合面処理を用いた継手では，すべり耐力・純断面降伏耐力の向上に加え，載荷速度に対するすべり時の荷重低下が緩やかとなる傾向が見られた．小型すべり試験では，新接合面のせん断変形能が無機ジンクリッチペイント単体のそれよりも大きいことが確認された．このように，接合面内に立体構造を構築することでその性能を変化させることが可能であることが明らかとなった．すなわち，層内を補強している金属メッシュの線径や目開きを各ボルト位置で変化させるなどすれば，ウレア樹脂の優れたせん断変形能により，各ボルトの荷重分担の均等化，すべり挙動の一様化の可能性を示すことができた．
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
