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目地設計の基礎となる、剪断ムーブメントに対するシーリング材の耐疲労性に及ぼす目地断面の影響について検討した。得られた成果は以下のとおりである。
(1) 剪断疲労に及ぼす断面寸法の影響については、形状係数(目地深さ/目地幅)を尺度として比較した場合、剪断変形率が同じならば、耐疲労性は形状係数によらないことを明らかにした。
(2) 剪断疲労に及ぼす断面形状の影響については、凹形状が深くなると耐剪断疲労性が急激に低下すること、剪断疲労耐久性にすぐれる断面形状は矩形もしくは凹形状の浅いものであることを明らかにした。この場合破壊モードも影響を受け、凹形状が小さい場合は亀裂がシーリングビードの両端から進行するが、深くなると試験体中央部から発生し、それがX状に成長すること、さらに凹形状が深くなると中央部で、被着体に平行に直線状の亀裂が進行することを見いだした。
(3) シーリング材の剪断変形時の応力状態を、大変形を考慮した有限要素法により調べた。その結果、多少曲率のついている場合は局部的な応力集中を避けることができることが明らかになり、解析面からも耐疲労性に優れる断面形状に関する前述の結果を裏付けた。
(4) 従来の剪断試験では、試験体ビードの開放面から亀裂が発生し、シーリング材の一般部分の疲労特性を知ることの障害になることが多かった。これを改善するため、円形試験体を用いた新しい剪断試験方法を開発・提案した。これにより安定的に剪断試験結果を得ることが可能になった。
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