2014 Fiscal Year Annual Research Report
荷重レベルの違いがフィンガージョイントの損傷および強度に与える影響
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24580253
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
平松 靖 独立行政法人森林総合研究所, 複合材料研究領域, 室長 (80353829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇京 斉一郎 独立行政法人森林総合研究所, 構造利用研究領域, 主任研究員 (70455260)
宮武 敦 独立行政法人森林総合研究所, 複合材料研究領域, チーム長 (20353873)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | フィンガージョイント / 保証荷重 / アコースティックエミッション / デジタル画像相関法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
木材の接着接合であるフィンガージョイント（FJ）は構造用集成材用ラミナ等に用いられている。それらの強度は一定レベルの負荷をかける荷重試験により保証されているが、負荷時の損傷については十分に検討されていない。そこで、FJ材への負荷がFJ部の損傷や強度に与える影響を明らかにすることを目的として、FJ材の強度分布、ひずみ分布、負荷後の残留ひずみ、荷重時に発生するアコースティックエミッション（AE）の発生挙動を調べた。
同一のFJ材から採取した小試験体の引張強さは材によって異なり、同一材内であっても大きな差が生じる場合があることが明らかになった。また、FJ小試験体の引張り強さの平均値は実大FJ材の1.3～1.5倍であり、強度に対する寸法効果が見られた。荷重時のFJ部のひずみ分布（変形の分布）をデジタル画像相関法を用いて解析した結果、変形がFJ材の一方に偏って進行する様子が観察された。また、局所的な分布をみると、引張りひずみはFJの底部に集中しており、その位置もFJ部内でばらつく様子が観察された。各引張り試験体の荷重時の損傷を明らかにするために、AE発生源の特定と発生挙動を解析した結果、AEの発生源はFJ部に集中しており、損傷はFJ部で生じていることが明らかになった。またAEの発生挙動については、破壊荷重に近づくにつれて発生回数が急増すること、材によっては低い荷重の段階でAEが発生するものがあることが明らかになった。
最終年度には、異なるレベルの荷重をFJ材に負荷後、除荷する試験を繰返し行った結果、残留ひずみはある一定レベルの荷重負荷後に大きく増加する傾向があること、FJ部に生じる残留ひずみは木部に生じるそれよりもわずかに大きい傾向にあることが明らかになった。AEの発生源はFJ部に集中し、発生頻度は荷重レベルが高くなるにつれて増加することから、FJ部での損傷が進むと考えられた。
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