| 研究課題/領域番号 |
20K04242
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
海津 浩一 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50177317)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | CFRP/A6061継手 / 打抜きリベット締結法（パンチングリベット法） / 異種材料接合技術 / マルチマテリアル構造 / 衝撃荷重 / CFRPの打抜き / CFRPの損傷 / 打抜きリベット / CFRP板の打抜き / CFRP板の損傷 / CFRP／A6061継手 / リベット支え / 衝撃荷重の利用 / リベット締結 / CFRP/Al異材継手 / 打抜きリベット締結法 / 打抜き速度 / マルチマテリアル化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自動車を中心とした輸送機器においては、軽量化に伴う燃費向上によるエネルギー消費量と二酸化炭素の排出量の削減を実現するために、CFRP（炭素繊維強化プラスチック）と金属材料等を接合して組み合わせ、適材適所で使い分けるマルチマテリアル化が急速に進められている。本研究は、研究代表者らが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と金属材料に対して、高強度で信頼性が高い接合ができるマルチマテリアル化に対応したリベット接合法の開発を目指すものである。
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| 研究成果の概要 |
輸送機器の軽量化のために、軽量で高強度のCFRPと軽量な金属材料とを併用するマルチマテリアル構造が必要とされている。マルチマテリアル構造を製造するためにはCFRPと金属材料との異種材接合技術が不可欠である。本研究では、研究代表者らが開発した打抜きリベット締結法（パンチングリベット法）をCFRPとアルミニウム合金の接合に適用できるように発展させた。研究成果として、打抜きリベット締結法によりCFRPとアルミニウム合金を高い強度で接合できることを明らかにした。打抜きリベット締結法はCFRPとアルミニウム合金の接合に有用である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
接合した継手が高い強度を得られることから打抜きリベット締結法がCFRPと金属材料との異種材料間の接合技術の一つとして有用であることを明らかにすることができた。現状では、リベットやリベットホルダーの形状が軽量化も考慮した最適な形状といえるところまでは至っていないが、強度に関係しない部分をスリム化することで、自動車や航空機などの輸送機器へ適用できる接合技術となりえるものと考えている。スリム化したリベットやリベットホルダーの最適形状を明らかにできれば、輸送機器の軽量化に伴う燃費向上によるエネルギー消費量と二酸化炭素排出量の削減に貢献できることから大きな社会的意義があると考えている。
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