計算力学的手法による健全な締結部設計と包括的なリスクアナリシス手法の確立

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560132
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 福岡 俊道 神戸大学, 大学院・海事科学研究科, 教授 (00116279)
• 研究分担者: 野村 昌孝 神戸大学, 大学院・海事科学研究科, 准教授 (70252608)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 機械要素 / ねじ / 有限要素法 / 接触熱抵抗 / 接触面剛性

研究概要

ねじ部品が疲労破壊に至るメカニズムをねじ山のらせん形状を忠実に再現したモデルを用いて定量的に明らかにした.異材界面における接触熱抵抗の式を導き,締結部が熱負荷を受けた時の熱および力学挙動を明らかにした.また,接触面剛性を考慮した固有振動解析の一解析手法を提案した.多数ボルト締結体については,締め付け時の軸力のばらつきと外力を受けた時のせん断荷重分担率等の力学挙動を定量的に明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] せん断荷重を受ける多数ボルト締結体の力学特性の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 簑田
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 第76巻768号 ページ: 1032-1039
• [雑誌論文] 異材界面における接触熱抵抗の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 山田
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 第76巻763号 ページ: 344-350
• [雑誌論文] ガスケットの高温圧縮特性を考慮した管フランジ締結体の有限要素解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 西川
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 第75巻759号 ページ: 3069-3075
• [雑誌論文] ねじ山らせんモデルによるボルト締結体の疲労強度評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 渕上
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 第75巻759号 ページ: 1570-1576
• [雑誌論文] Analysis of Heat Flow Around Bolted Joints and Variations of Axial Bolt Force (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Fukuoka, M.Nomura, K.Shino
  • 雑誌名: Trans.ASME, Journal of Pressure Vessel Technology Vol.131, No.6, Paper No.061203 ページ: 7
• [雑誌論文] Experimental Investigation and Finite Element Analysis of the Free Vibration Problem of Bolted Joint by taking Account of Interface Stiffness (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 菅野
  • 雑誌名: Journal of Environment and Engineering, JSME Vol.4, No.1 ページ: 101-111
• [雑誌論文] True Cross Sectional Area of Screw Threads With Helix and Root Radius Geometries Taken Into Consideration (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村
  • 雑誌名: Trans.ASME, Journal of Pressure Vessel Technology Vol.131, No.2, Paper No.024501 ページ: 5
• [雑誌論文] 数値解析によるリーマボルトの負荷性能と強度の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 山下
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 第74巻745号 ページ: 1212-1218
• [雑誌論文] 高温環境下におけるシートガスケット圧縮試験装置の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 西川, 朝比奈
  • 雑誌名: 圧力技術 第46巻6号 ページ: 363-369
• [雑誌論文] 冷やしばめによるリーマボルトの締め付け過程の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 坂元
  • 雑誌名: 日本マリンエンジニアリング学会誌 第43巻5号 ページ: 773-779
• [雑誌論文] 電磁加振法によるボルト軸力測定の適用性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福岡, 野村, 菅野
  • 雑誌名: 日本マリンエンジニアリング学会誌 第43巻4号 ページ: 591-597