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繊維強化複合材料と金属材料とを異材接合できるリベット締結法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06123
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 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

海津 浩一  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50177317)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードリベット締結 / CFRP/A6061継手 / 打抜きリベット締結法 / マルチマテリアル化 / CFRP/アルミニウム合金継手 / 疲労現象 / 衝撃荷重 / 異種材継手 / 打抜き / 継手強度 / 座面圧力 / 機械要素 / リベット / 繊維複合材料 / 異材継手 / 軽金属 / 打抜き加工 / 軽量化
研究成果の概要

本研究は,研究代表者らの提案した打抜きリベット締結法を発展させることにより,CFRPと金属材料を良好に接合できるマルチマテリアル化に対応したリベット締結法の開発を目指した.打抜きリベット締結法では,板のリベット穴をリベット軸で打ち抜いて開ける必要があるが,打抜き時にCFRPの打抜き穴周囲に損傷が発生する.接合強度や疲労特性に及ぼすその損傷の影響を詳細に調べた結果,リベット頭部とリベットホルダーにより板へ作用する座面圧力が高ければ,CFRPの打抜き穴周辺の損傷の影響は抑えられ,打抜きリベット締結法により髙強度の接合ができることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

産業界では,軽量で高い比強度を持つCFRPと加工しやすい金属材料を組み合わせることで,それらの材料を適材適所で使用するマルチマテリアル化が進められている.本研究では,リベットとリベットホルダーを用いた打抜きリベット締結法を用いて,CFRP板とアルミニウム合金板との接合に挑戦し,十分に強度のある接合ができることを示した.研究成果として,本研究で示したリベット締結法が産業界のマルチマテリアル化の流れに貢献できる異材接合技術となりえることを示すことができた.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] アクリル樹脂板とアルミニウム合金板のパンチングリベット法による締結2018

    • 著者名/発表者名
      海津浩一, 伊藤脩平, 日下正広, 木村真晃, 木之下広幸
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 84 号: 862 ページ: 17-00485-17-00485

    • DOI

      10.1299/transjsme.17-00485

    • NAID

      130007410710

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 衝撃荷重を利用した打抜きリベット締結法によるCFRP/A6061継手の性能の検討2020

    • 著者名/発表者名
      西上寛人、海津浩一、日下正広、木村真晃、宮本匡基
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会2019度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 打抜きリベット締結法によるCFRP/A6061継手の作製と継手強度の検討2019

    • 著者名/発表者名
      宮本匡基、海津浩一、日下正広、木村真晃
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CFRP板とA6061板の打抜きリベット継手の継手強度の検討2019

    • 著者名/発表者名
      宮本匡基,海津浩一,木村真晃,日下正広
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第94期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 打抜きリベット締結法によるAl合金板とGFRP板の異材継手の作製および継手強度の検討2018

    • 著者名/発表者名
      本岡拓也,海津浩一,日下正広,木村真晃
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 打抜きリベット締結法を用いたCFRP板とAl合金板の異種材継手の作製と継手強度の検討2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤脩平, 海津浩一, 日下正広, 木村真晃
    • 学会等名
      日本機械学会M&M材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 打抜きリベット締結法によるGFRP板とA6061板の異材継手に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      本岡拓也, 海津浩一, 日下正広, 木村真晃
    • 学会等名
      日本機械学会M&M材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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