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マイクロスケール特異要素FEMによる非線形材料接合体の界面はく離強度の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25820015
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関長岡技術科学大学 (2014)
長岡工業高等専門学校 (2013)

研究代表者

倉橋 貴彦  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00467945)

連携研究者 古口 日出男  長岡技術科学大学, 機械系, 教授 (90143693)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードシミュレーション工学 / 材料力学 / 有限要素法
研究成果の概要

本研究では,天然ゴムをSS400により挟んだ継手構造の接合体に対する引張はく離試験を行い,接着部分の長さとはく離荷重の関係を整理した.SS400-天然ゴム接着接合体の解
析モデルを作成し,幾何学的非線形効果を考慮した応力解析を行った.結果として,はく離荷重時には,接着長さに依らず,SS400-接着剤界面端近傍において応力成分σθθは1.8~2.0MPa程度の値を示すことがわかった.また,特異要素を用いた応力解析による検討は,線形弾性体による接合構造を対象とし,アルミニウム接着接合試験片の界面上における平均はく離応力と接着層の幅・厚さを使った無次元特異応力場の強さに関する関係を整理した.

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 板状接合試験片に対するはく離時の界面平均応力と無次元特異応力場の強さの関係に関する考察 (特異要素を用いたFEMによる応力解析)2015

    • 著者名/発表者名
      倉橋貴彦,大島知士,伊部和貴,渡邉裕太郎,近藤俊美,古口日出男
    • 雑誌名

      材料学会誌 (In press)

      巻: -- ページ: 1-8

    • NAID

      130005113541

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 三次元特異性オーダを用いたAkin特異要素による異材接合体の界面端角部近傍における特異応力場の評価 (四面体要素と特異要素使用時の結果の比較)2014

    • 著者名/発表者名
      倉橋貴彦,渡辺裕太郎,近藤俊美,古口日出男
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 80 ページ: 1-18

    • NAID

      130005004845

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of Akin singular element for intensity of stress singularity near interface edge of three dimensional dissimilar material joints2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Watanabe, T.Kurahashi, T.Kondo and H.Koguchi
    • 雑誌名

      Fourth International Symposium on Technology for Sustainability (ISTS 2014)

      巻: 1 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 三次元特異性オーダを用いたAkin特異要素による異材接合体の界面端角部近傍における特異応力場の評価(四面体要素と特異要素使用時の結果の比較)2014

    • 著者名/発表者名
      倉橋貴彦,渡辺裕太郎,近藤俊美,古口日出男
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 80 ページ: 1-18

    • NAID

      130005004845

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Delamination test and stress analysis for SS400-Natural ruber bonded structures2015

    • 著者名/発表者名
      T.Kurosawa and T.Kurahashi
    • 学会等名
      4th. International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN)
    • 発表場所
      新潟,長岡
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SS400-天然ゴム接着接合体に対するはく離試験および応力解析2015

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦,黒澤 拓未
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部 第52期総会・講演会
    • 発表場所
      日本,新潟
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 三次元異材接合体の特異応力場解析における特異要素寸法の影響2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺 裕太郎,倉橋 貴彦,近藤 俊美,古口 日出男
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越学生会 第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      日本,新潟
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 無次元特異応力場の強さを用いた板状接合試験片に対する界面上の平均はく離応力の推定2014

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦,大島 知士,伊部 和貴,渡邉 裕太郎,近藤 俊美,古口 日出男
    • 学会等名
      日本機械学会第27回計算力学講演会
    • 発表場所
      日本,岩手
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Akin singular element for intensity of stress singularity near interface edge of three dimensional dissimilar material joints2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Watanabe, T.Kurahashi, T.Kondo and H.Koguchi
    • 学会等名
      Fourth International Symposium on Technology for Sustainability (ISTS 2014)
    • 発表場所
      台湾
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on Relationship between Average Delamination Stress on Interface and Non-dimensional intensity of Stress Singularity for Bonded Strips2014

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, S.Oshima, K.Ibe, Y.Watanabe, T.Kondo and H.Koguchi
    • 学会等名
      The Fourth Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS2014)
    • 発表場所
      日本,奈良
    • 年月日
      2014-10-10 – 2014-10-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 数値シミュレーションによる異材接合体の特異応力場の強さの算定2014

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦,近藤 俊美,古口 日出男
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会
    • 発表場所
      日本,東京
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on effect of three dimensional Akin singular element for stress analysis of dissimilar material joints2014

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, Y.Watanabe, T.Kondo and H.Koguchi
    • 学会等名
      11th WORLD CONGRESS ON COMPUTATIONAL MECHANICS (WCCM 2014
    • 発表場所
      スペイン,バルセロナ
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Akin singular element for stress singular field of three dimensional bonded structures2014

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, Y.Watanabe, T.Kondo and H.Koguchi
    • 学会等名
      3rd. International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN)
    • 発表場所
      日本,新潟
    • 年月日
      2014-06-21 – 2014-06-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Akinの特異要素を用いたFEMによる異材接合体に対する三次元特異応力場の評価2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺 裕太郎,倉橋 貴彦,近藤 俊美,古口 日出男
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越学生会 第43回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      富山,日本
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Akin singular element for stress singular field of three dimensional bonded structures2014

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, Y.Watanabe, T.Kondo and H.Koguchi
    • 学会等名
      3rd. International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN)
    • 発表場所
      新潟,日本
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on effect of three dimensional Akin singular element for stress analysis of dissimilar material joints2014

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, Y.Watanabe, T.Kondo and H.Koguch
    • 学会等名
      11th WORLD CONGRESS ON COMPUTATIONAL MECHANICS (WCCM 2014)
    • 発表場所
      バルセロナ,スペイン
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on Relationship between Average Delamination Stress on Interface and Non-dimensional intensity of Stress Singularity for Bonded Strips2014

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, S.Oshima, K.Ibe, Y.Watanabe, T.Kondo and H.Koguchi
    • 学会等名
      The Fourth Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS2014)
    • 発表場所
      奈良,日本
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Singularity Field near Interface Edge of Bonded Structures Based on FEM Using Akin Singular Element2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Watanabe, Takahiko Kurahashi, Toshimi Kondo
    • 学会等名
      U.S.National Congress of Computational Mechanics
    • 発表場所
      ノースカロライナ,アメリカ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] AKIN特異要素を用いた有限要素法による異材接合体の界面端近傍に対する特異場の評価2013

    • 著者名/発表者名
      倉橋貴彦,渡辺 裕太郎,近藤俊美
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2013材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      岐阜,日本
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 機械・都市環境系シミュレーション工学研究室

    • URL

      http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~kurahashi/freeweb/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 計算力学研究室

    • URL

      http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~kurahashi/freeweb/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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