2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanical and Aging Characteristics of Joints in Composite Structure using Lightweight Materials
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26820229
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
松本 幸大 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00435447)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 合成構造 / ハイブリッド構造 / 繊維強化樹脂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，軽量高強度な繊維強化樹脂材と鋼材を用いたハイブリッド構造のボルト接合部に関して長期の経過観察を基とした構造実験と数値解析を通して，ボルトの張力導入に伴う応力分布と経年変化の定量的評価手法を明らかとし，設計法の構築を行うことを目的としている。
本研究では，建築構造用として用いられる可能性が高い，Ｍ１２，Ｍ１６, Ｍ２０高力ボルトについて，ボルト軸部に歪ゲージを埋め込むことにより，ボルト締め付けによるボルト軸力の低下性状の詳細な把握を行った。その実験結果を踏まえ，ボルト接合部における，繊維強化樹脂材の板厚，基材，マトリックス樹脂特性に起因する３つの変数と，大型座金などを付加することで，被接合材に作用する締め付け応力度の低減効果を加味した予測式を考案し，経年によるボルト軸力低下傾向を把握できることを明らかとした。また，鋼ガセットプレートとガラス繊維強化樹脂材を鋼製ボルトで接合した際の摩擦抵抗・滑り係数に関しても既往の他研究などと比較し鋼構造設計法で示されている0.45が期待できることを示した。以上より，構造物の耐用年数に応じてボルト軸力の低下を加味した摩擦接合部の耐力設計や，軸力低下を抑える工法の確立が行えた。更に，既往の繊維強化樹脂材を用いた構造物の経年調査も実施し，高耐久構造の全体状況と接合部の状況を非破壊にて観察し，繊維強化樹脂材を用いた構造が過酷な県境条件であっても有効な耐久性を有していることを明らかとした。
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Research Products
(2 results)
