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高延性接着剤を使用した接着継手の粘塑性構成式による疲労強度の推定

研究課題

研究課題/領域番号 15K05742
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関広島商船高等専門学校

研究代表者

吉田 哲哉  広島商船高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (20182769)

研究分担者 瀧口 三千弘  広島商船高等専門学校, 商船学科, 教授 (10163346)
徳田 太郎  香川高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (20425143)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
キーワード接着剤 / 高延性接着剤 / 継手強度 / 疲労強度 / シミュレーション
研究成果の概要

高延性かつ高強度の接着剤を使用した接着継手の疲労強度を、シミュレーションにより推定することを目的として研究を実施した。具体的には、高延性アクリル系接着剤を用いた接着継手について温度と繰返し速度を変えて疲労試験を行い、その破壊挙動の観察により破壊のメカニズムを推測し、接着層の損傷を表現できるような繰返しせん断変形を考慮した材料モデル(構成式)を構築し、その材料モデルを用いたシミュレーションにより、接着継手の疲労強度の推定を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で、対象とした高延性かつ高強度のアクリル系接着剤は、脆性破壊挙動を示すエポキシ樹脂系接着剤と大きく特性の異なる接着剤であり、これまで疲労強度に関し公表されている研究報告も僅かであり、接着継手の疲労強度をシミュレーションにより推定することを試みた研究も殆どなされていない。疲労実験では、温度と周波数と最大応力を変化させ接着継手の疲労実験を実施した。実験結果と材料モデルを使用したシミュレーション結果を比較検討した。シミュレーション結果と実験結果は、定量的には一致していないが、定性的には疲労強度、ひずみの進展挙動と共に良く一致し、疲労強度のシミュレーションによる推定の可能性が確認できた。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 高延性接着剤を用いた単純重ね合わせ継手の接着層疲労強度における温度・速度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      吉田哲哉、瀧口三千弘、片平卓志、上森武、吉田総仁
    • 学会等名
      日本接着学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高延性接着剤を用いた単純重ね合わせ継手接着層の疲労強度推定2017

    • 著者名/発表者名
      吉田哲哉、瀧口三千弘、徳田太郎、上森武、吉田総仁
    • 学会等名
      日本接着学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧縮とせん断荷重が同時に作用する場合の高延性接着剤の強度特性2016

    • 著者名/発表者名
      吉田哲哉,徳田太郎,上森武,瀧口三千弘,吉田総仁
    • 学会等名
      日本接着学会第54回年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学くらまえホール
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属接着板の非対称曲げ加工2016

    • 著者名/発表者名
      徳田太郎,上森武,吉田哲哉,瀧口三千弘,吉田総仁
    • 学会等名
      日本接着学会第54回年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学くらまえホール
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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