板曲げを受ける接着接合部の疲労強度の評価と疲労設計法の提案

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K20442
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: THAY VISAL 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 助教 (90903667)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 接着接合部 / 疲労強度 / 疲労設計法 / 静的強度

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，接着接合部の静的強度，接着接合部の疲労強度を実験的・解析的に検討し，接着接合の疲労強度を一般化し，接着接合部の設計法を提案する．さらに，接着接合部のはく離強度の向上を目的として，接着接合の端部形状を検討し，適用範囲を拡大する．令和3年度は，次年度の静的試験と疲労試験を実施するため，以下の3つの項目で検討を行った．
（１）接着剤に生じるせん断応力，垂直応力の比率に応じた評価方法を考慮して，未実施範囲の整理を行った．その結果，引張側のせん断応力が小さい領域と圧縮側の領域を実施する必要であることがわかった．また，静的試験用の片持ちはりの曲げ試験の治具を作製した．
（２）振動型疲労試験機を導入し，共振現象などを避けるために，予備疲労実験を行い，疲労試験体の寸法を決定した．
（３）端部形状の検討では，まず，有限要素解析により，接着剤中に生じる力の流れと接着端部の応力状態を明らかにし，応力緩和を確認した．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

半導体不足により，振動型疲労試験機の導入が遅れ，試験体の決定に影響した．しかしその代わりに，有限要素解析による端部形状の検討を進めた．

Strategy for Future Research Activity

次年度の令和4年度は，以下の3つ項目で検討を行う予定である．
（1）静的試験による実験データを蓄積し，静的強度の破壊包絡線の評価方法を完成させる．
（2）曲げ疲労試験および線形破壊力学に基づいてはく離の進展解析によるはく離の進展寿命の推定により，疲労強度の評価を提案する．
（3）有効な当て板端部の形状を検討し，はく離の防止方法を提案する．

Causes of Carryover

半導体不足で，一部の物品購入は次年度になったため