2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on simple repairing methods of fatigue cracks using wedge-reinforced stop holes
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17K06548
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
高橋 一比古 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (30425748)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 疲労き裂 / 補修 / ストップホール / 斜面型くさび部材 / 適応くさび部材 / 耐疲労スマートペースト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各種構造物において疲労き裂が発見された場合には、応急処置としてき裂先端部にストップホールを設ける場合が多いが、単に孔を開けただけだとそこからき裂が再発してしまうこともあり、またボルト締めや添接板設置等、従来型のストップホール補強方法の適用が困難な場合も多い。そこで本研究では、くさび荷重の付与により孔端部の応力変動幅を抑制するくさび補強型ストップホールを提案し、FE解析によるくさび部材の最適化及び疲労試験による有効性の検証を行って、構造物の疲労き裂を片側からでも簡便かつ効果的に停止または抑制できる簡易補修法を構築する。
2020年度は、前年度に引き続き円孔端に予めスターターノッチを加工した鋼製平板試験及び斜面型くさび部材を用いて、変動荷重下における疲労き裂進展試験を行い、再発き裂に変動荷重が作用する場合に対するくさび補強の有効性について検証した。また、新たに考案したコンパクト型の斜面型くさび部材についても同様の試験を行い、その有効性を調べた。その結果、従来型、コンパクト型ともに、変動荷重が作用する場合でも顕著なき裂進展抑制効果を示し、前者では寿命比8～10倍程度の、後者では寿命比30倍程度の寿命延伸効果が得られた。
前年度、溶接学会に投稿した論文については適宜査読修正を行い、無事掲載の運びとなった。また、前年度に掲載された同学会論文と併せ、英国TWI発行のWelding International誌向けの英文翻訳論文に2件が採択され、2021年度に掲載されることとなった。
また、前年度に出願したくさび部材の取り外し方法や装着方法に関する特許の出願内容に、上記のコンパクト型くさび部材のアイデア等を加味し、国内優先権主張出願を行った。
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