| 研究課題/領域番号 |
22K14319
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 岩手大学 |
|---|
研究代表者 |
杉本 悠真 岩手大学, 理工学部, 助教 (50940631)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
|
|---|
| キーワード | 高力ボルト / ねじ / DIC法 / FEM / 引張接合 / 終局挙動 / FEM解析 / デジタル画像相関法 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
曲げと引張を受ける高力ボルト（特に，ねじ部）の終局時までの変形挙動と，複数ボルト間での荷重分担機構を解明するために高力ボルトの載荷実験を実施し，その変位やひずみをデジタル画像相関法により計測する．得られた実験データをFEM解析に反映し，終局挙動を高精度に再現できる高力ボルトのFEモデルを開発する．この研究を完遂することで，従来困難とされていたFEM解析による高力ボルト引張接合の終局性能の検証が可能となる．
|
| 研究成果の概要 |
本研究は曲げと引張を受ける高力ボルトの終局挙動を高精度に再現できる数値解析モデルを構築するものである．対象とする高力ボルト引張接合は高力ボルトねじ部の破断で終局となることが多く，ねじ部のモデル化が数値解析の結果に与える影響は大きいと考えられる．しかし，現在一般的とされている解析モデル（ねじ部を単純な円筒形状で再現したモデル）の妥当性について実験的な検証ができていない．
そこで，本研究では終局時における曲げと引張を受けるねじ部の実際の変形データを取得するための実験手法を確立し，得られた実験結果から高精度な高力ボルトねじ部のFEAモデルを構築することを目的としている．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生産年齢人口の減少を背景に，建設現場では作業の効率化や省力化が強く求められている．この社会的要請に応える技術の一つとして，少ないボルト本数で組み立て可能な高力ボルト引張接合継手（以下，引張接合）が注目を集めている．
さらに，近年の計算機性能の向上やFEMの高度化により，引張接合部の性能検証にあたって数値解析の活用例が増えている．一方で，引張接合では終局状態が延性に乏しいボルトねじ部での破断で決まるケースも存在する．このため，接合部の終局性能を的確に評価することが重要であり，破断に至る過程を適切に再現できる解析モデルの構築が不可欠である．
|
