Development of high speed nail joint method to be recyclable

开发可回收的高速钉接方法

基本信息

批准号：
21H01216
负责人：
橋村真治
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，リサイカブル高速打鋲接合技術の確立を目的として，以下の２項目について3年間の研究を実施する．1. 鋲の速度やらせん鋲の先端形状，接合部材の材料特性や剛性が，打鋲時の接合部材の塑性変形や接合強度に及ぼす影響を明らかにする．2. ブラシレスモータの原理によりらせん鋲を高速回転させて打鋲する新たな高速打鋲法を提案する．上記目的達成のため，令和4年度は，初年度の未達成課題である「打鋲シミュレーションの実施」と「被接合部材の変形メカニズムの解明」を実施し，「ブラシレスモータの原理による鋲への高速回転付与装置」の製作等を行った．打鋲シミュレーションについては，昨年度に残された課題であった被接合部材の材料定数設定については本年度解決し，打鋲時の鋲の挙動をシミュレートすることができた．今後，この打鋲シミュレーションを活用して，鋲形状と貫通時の抵抗力等との関係を調査する．一方で，鋲貫通時の挙動が，一部実際とは異なった．この問題については，現在解決策を検討中である．被接合部材の変形メカニズムの解明については，疲労試験に取り付ける実験装置の構造を見直して，鋲を回転させながら準静的打鋲試験を実施した．この実験の結果，鋲に設けたらせん溝と，鋲に与える回転速度との関係を明らかにすることができた．また鋲の最適な先端角についても，鋲や被接合部材の変形と接合強度の面から評価することができた．ここで得られた結果は，今後シミュレーション結果と比較していく．ブラシレスモータの原理による鋲への高速回転の付与については，回転付与装置の製作を完了し，打鋲前の回転試験までは行えているが，実際の打鋲試験まで行えていない．また，当初予定の回転トルクを鋲に与えるためには，モータ出力を見直す必要があることが明らかになった．そのため，モータの見直しと別の方法による高トルク付与について，現在検討中である．

在这项研究中，我们将对以下两项项目进行三年的研究，以建立可回收的高速射流联合技术。 1。为了阐明钉子速度的影响，螺旋钉的尖端形状，材料特性和关节成员在推力过程中关节成员的塑性变形和粘结强度的刚性。 2。我们提出了一种新的高速推力方法，其中使用无刷电动机的原理以高速旋转螺旋螺栓。为了实现上述目标，在2022年，未达成的第一年问题是“实施推力模拟”和“理解连接成员的变形机制”，以及“基于无刷电动机的原理，为钉子的高速旋转设备生产了高速旋转设备”。关于推力模拟，今年解决了去年遗留的关节零件的材料常数设置，并模拟了推力过程中推力的行为。将来，我们将使用此推力模拟来研究螺柱形状与穿透过程中阻力之间的关系。另一方面，穿透螺柱时的行为与实际情况略有不同。目前正在考虑此问题的解决方案。为了阐明连接成员的变形机制，我们回顾了疲劳测试所附的实验设备的结构，并在旋转钉子时进行了准静态醒目测试。该实验揭示了螺柱上提供的螺旋凹槽与应用于螺柱的旋转速度之间的关系。此外，可以根据螺柱的变形以及关节强度和关节强度评估螺柱的最佳尖端角度。此处获得的结果将与将来的仿真结果进行比较。关于无刷电动机的原理，旋转应用设备的制造已经完成，并且可以在执行推力之前执行旋转测试，但是尚未执行实际推力。还揭示了为了向螺柱提供最初计划的旋转扭矩，有必要审查电动机输出。因此，我们目前正在考虑使用另一种方法审查电动机并应用高扭矩。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

High-speed Joining Method Using Spiral Nail

使用螺旋钉的高速接合方法

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shinji Hashimura;Kaito Yamashita;Shinji Takahara;Hiroto Morodomi
通讯作者：
Hiroto Morodomi

らせん溝を有する高速打鋲接合における疲労強度に関する研究

螺旋槽高速铆接头疲劳强度研究

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡本敦;西海悠介;ダンダルオトゴンバヤル;宇野正起;Yuichi OTSUKA;髙原慎二，田村将吾，橋村真治
通讯作者：
髙原慎二，田村将吾，橋村真治

らせん溝を有する高速打鋲接合体の疲労強度に関する研究

螺旋槽高速铆接头疲劳强度研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Saito Kei;Jespersen Kristine M;Ota Hiroki;Wada Keita;Hosoi Atsushi;Kawada Hiroyuki;山下海飛，高原慎二，田村将吾，橋村真治
通讯作者：
山下海飛，高原慎二，田村将吾，橋村真治