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2010 年度 実績報告書

締結・接合部の力学挙動解析とそれに基づく信頼性設計技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20560072
研究機関岐阜大学

研究代表者

服部 敏雄  岐阜大学, 工学部, 教授 (20377683)

研究分担者 山下 実  岐阜大学, 工学部, 准教授 (50239985)
キーワードねじ締結 / ゆるみ / すべり / フレッティング疲労 / フレッティング摩耗 / 接触端 / 破壊力学 / 低サイクル疲労
研究概要

1. ねじ締結体変形・ゆるみ挙動
ねじ締結部の軸直角方向往復すべりにおける締結を保持できる限界相対すべり量S_<cr>評価式の提案式を、現在産業界で用いられている種々のボルト、ナット締結構造、例えば、伸びボルト、スプリングワッシャ、テーパねじに適用し、実験結果との比較を行い比較的よい一致を確認し、上記評価式が汎用的な構造にてきようできることを確認した。
また、これらの結果として、スプリングワッシャーは、これの使用によって面圧のアンバランスが下で、限界すべり量S_<cr>が、70~80%に低下すること、また伸びボルトを使うことによって、そのボルト胴部の曲げ剛性低下により、限界すべり量S_<cr>が、20~30%増大することが分かった。
現在これらの汎用的評価式の成果を、CAE設計ツール化に落とし込んでいる。
2. フレッティング疲労強度
昨年度の提案した低サイクルフレッティング疲労強度・寿命の予測法、特定位置応力法(Point Method及びLine Method)を一般の応力集中部を有する試験体の低サイクル疲労強度・寿命予測に用い、一般の構造体の評価法との一貫性をも確認した。またこのような評価式が一般ものづくりの設計現場で使いやすいような、接触端部の応力分布の自動結果表示と最2乗法を用いた特定位置応力自動抽出を含めた、接触端部疲労強度解析用CAE設計ツールをも開発した。
3. 上記1でのねじ締結体CAE設計ツールと、2での接触構造体CAE設計ツールを現在機械学会での分科会「CDR6締結・接合体の設計評価技術開発分科会」に持ち込み産業界での普及を予定している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Fatigue Strength Evaluation Methods Using Stress Distributions (2010)2010

    • 著者名/発表者名
      F.Nakamura, T.Abe, T.Hatton, M.Yamashita
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 417-418 ページ: 409-412

    • 査読あり
  • [学会発表] RC-D6「締結・接合・接着部のCAEモデリング・解析・評価システム構築研究分科会」中間報告2010

    • 著者名/発表者名
      服部敏雄・宮下幸雄・泉聡志・佐藤千明・久保田祐信
    • 学会等名
      機械学会機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] Fatigue strength evaluation Methods Using Stress Distributions2010

    • 著者名/発表者名
      Toshio Hattori, Minoru Yamashita, T.Abe, T.Sakurai
    • 学会等名
      ASME 2010 Int.Mech.Eng.Congress & exposition.
    • 発表場所
      カナダ、Vancouver
    • 年月日
      2010-11-12
  • [学会発表] 特定位置応力を用いたフレッティング疲労寿命評価2010

    • 著者名/発表者名
      服部敏雄、山下洋一、山下実
    • 学会等名
      日本機械学会材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
    • 年月日
      2010-10-09
  • [学会発表] Loosening and Sliding Behavior of Bolt-Nut Fastener under Transverse Loading2010

    • 著者名/発表者名
      Toshio Hattori, Minoru Yamashita, T.Naruse
    • 学会等名
      ICEM 14
    • 発表場所
      フランス、Poitiers
    • 年月日
      2010-07-04
  • [学会発表] Fretting fatigue life estimation based on fretting mechanisms2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hattori, Vu Trung Kien, M.Yamashita
    • 学会等名
      Int.Symposium on Fretting Fatigue
    • 発表場所
      中国、成都、西南交通大学
    • 年月日
      2010-04-19

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公開日: 2012-07-19  

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