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レーザ溶接重ね継手の延性強度支配因子の解明と強度予測方法の確立

Research Project

Project/Area Number 15760543
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

北村 貴典  九州工業大学, 工学部, 助手 (70274553)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywordsレーザ溶接 / 重ね継手 / 静的延性強度 / 数値解析 / 相当塑性ひずみ
Research Abstract

(1)レーザ溶接重ね継手の延性強度に影響を及ぼす因子:レーザ溶接重ね継手の静的延性強度について接合部面積の設計に関する概念の提案,および,レーザ溶接重ね継手が母材部で破断する場合に応力集中部の相当塑性ひずみの最大値に注目すれば静的延性強度を予測できることを前年度で明らかにした.そこで,本年度では重ね継手の接合寸法やビード配置等の形状因子が応力集中部の相当塑性ひずみに及ぼす影響を数値解析により検討したところ,重ね継手を一本のビードで作成した場合,板厚の2倍以上に接合部幅を大きくすると,母材の全面降伏後に破断するようになることを明らかにした.また,接合部幅が板厚の半分であるビード2本で重ね継手を作成した場合,ビード間ピッチは板厚の3倍以上では改善効果はほとんど見られなかった.従って,ピッチは板厚の3倍が適しており,ピッチが板厚の3倍の条件では,一本ビードの接合部幅は板厚寸法が適切であることを明らかにした.
(2)レーザ溶接重ね継手の強度向上に有効なレーザビード形状:板厚の3倍以上離してビードを2本平行に置けば,強度が向上することを明らかにしたが,ビード1本置く場合に比べて,溶接時間は2倍かかり効率的とはいえない.そこで,板厚の3倍を振れ幅として,出来る限り波長が長く粗い鋸歯形状に溶接を施せば,ビードを2本平行に置いた場合に比べて,強度が同程度で溶接時間を短縮できるものと考えた.そこで,継手強度向上に有効なビード形状として鋸歯形状に注目し,継手強度に及ぼす鋸歯ビード形状の影響を検討したところ,ビード2本平行においた重ね継手と同様の強度向上効果が現れることを見出した.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] レーザ重ね継手の疲労強度と静的強度についての基礎研究2005

    • Author(s)
      寺崎俊夫, 北村貴典
    • Journal Title

      第48回高エネルギービーム加工研究委員会

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] レーザ溶接重ね継手の強度に関する基礎研究2004

    • Author(s)
      北村貴典
    • Journal Title

      溶接学会誌 73・8

      Pages: 565-568

    • NAID

      110003402205

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 薄板重ね継手の疲労強度向上に有効なレーザビード形状について2004

    • Author(s)
      北村貴典, 寺尾考伸, 寺崎俊夫
    • Journal Title

      溶接学会全国大会講演概要 74

      Pages: 290-291

    • NAID

      110003432172

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 寺崎俊夫, 北村貴典: "数値解析によるレーザ重ね継手の静的強度予測"溶接学会論文集. 21・3. 419-424 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 寺崎俊夫, 北村貴典: "数値解析によるレーザ重ね継手の延性強度予測"溶接学会全国大会講演概要. 72. 246-247 (2003)

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  • [Publications] 藤川貴陽, 寺崎俊夫, 北村貴典: "レーザ溶接重ね継手の静的強度に関する基礎的研究"日本金属学会九州支部日本鉄鋼協会九州支部 合同学術講演会講演概要集. B-2 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 寺崎俊夫, 北村貴典: "数値解析によるレーザ重ね継手の静的強度に及ぼす継手形状因子の検討"溶接学会九州支部研究発表会講演概要集. 25-28 (2003)

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  • [Publications] 寺崎俊夫, 北村貴典: "数値解析によるレーザ重ね継手の静的強度に及ぼす継手形状因子の検討"溶接学会全国大会講演概要. 73. 250-251 (2003)

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  • [Publications] 猪狩昌代, 寺崎俊夫, 北村貴典: "FEMによる3次元応力拡大係数の簡易解析法の提案"溶接学会全国大会講演概要. 73. 252-253 (2003)

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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