2021 年度研究成果報告書

六自由度ランダム振動と熱衝撃を受けるマイクロ接合構造の強度信頼性

研究課題

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研究課題/領域番号	19K04068
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関	横浜国立大学
研究代表者	澁谷忠弘横浜国立大学, 先端科学高等研究院, 教授 (10332644)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	構造信頼性 / 接合強度
研究成果の概要	本研究は、温度制御槽を具備する六軸ランダム振動試験装置を用いて、マイクロ接合構造の多軸ランダム振動に対する破壊挙動を予測するための手法を確立することを目的としている。実耐熱性樹脂の密着性評価手法の高度化を目的として，有限要素解析ソフトを用いた応力シミュレーションを実施した．Cohesive Zone Model(CZM)モデルを用いた界面のエネルギ解放率推定により定量的な界面強度評価が可能となった。HALT試験装置を用いて振動試験を行うとともに，時刻歴応答解析により試験片に生じる応力評価を実施した。
自由記述の分野	材料強度学
研究成果の学術的意義や社会的意義	実環境での破壊事故事例の多くは、振動と温度変化に起因したものであり、両者の複合負荷状態での損傷挙動は重要な課題の一つである。ランダム振動と温度変化に起因した熱変形の相互作用については、近年複合環境試験装置などで一部検討されている。しかし、多くが振動挙動を単軸にした場合が多いため、単純な損傷の重ね合わせで議論される場合が多く、評価方法も十分に体系化されていない。今回，界面のはく離挙動を考慮した評価モデルを構築することで，温度と機械的負荷を受けるマイクロ接合部の信頼性向上に貢献した。