Evaluation of fatigue strength of adhesively bonded joints considering stress ratio

接着接合部には，高いせん断応力と接着面に対して垂直応力が同時に生じるため，疲労限度を超えると，その端部からはく離が進展する．当て板接着工法による補修・補強を行う場合には，当て板端部のはく離を予防する対策が求められ，定量的な評価方法も必要である．本研究では，接着接合部の静的強度，接着接合部の疲労強度を実験的・解析的に検討し，接着接合の疲労強度を一般化し，接着接合部の設計法を提案する．さらに，接着接合部のはく離強度の向上を目的として，接着接合の端部形状を検討し，適用範囲を拡大する．令和４年度は，次年度の静的試験と疲労試験を実施するため，以下の３つの項目で検討を行った．（１）静的試験による実験データを蓄積し，静的強度の破壊包絡線の評価方法を完成させる．静的曲げ試験を行い，当て板端部のはく離の起点とその静的強度を検証した．（２）接着接合部の端部形状の検討では，まず，有限要素解析により，接着剤中に生じる力の流れと接着端部の応力状態を明らかにし，応力緩和を確認した．（３）振動型疲労試験機を導入し，共振現象などを避けるために，予備疲労実験を行い，疲労試験体の寸法を決定した．（４）接着接合部の疲労強度の評価では，振動型疲労試験機による曲げ疲労試験を行い，疲労強度を確認する．次に，有限要素解析により，はく離をモデル化して，はく離先端の応力拡大係数を算定し，線形破壊力学に基づいてはく離の進展解析を行った．

接着接合部には，高いせん断応力と接着面に対して垂直応力が同時に生じるため，疲労限度を超えると，その端部からはく離が進展する．当て板接着工法による補修・補強を行う場合には，当て板端部のはく離を予防する対策が求められ，定量的な評価方法も必要である．本研究では，接着接合部の静的強度，接着接合部の疲労強度を実験的・解析的に検討し，接着接合の疲労強度を一般化し，接着接合部の設計法を提案する．さらに，接着接合部のはく離強度の向上を目的として，接着接合の端部形状を検討し，適用範囲を拡大する．令和４年度は，次年度の静的試験と疲労試験を実施するため，以下の３つの項目で検討を行った．（１）静的試験による実験データを蓄積し，静的強度の破壊包絡線の評価方法を完成させる．静的曲げ試験を行い，当て板端部のはく離の起点とその静的強度を検証した．（２）接着接合部の端部形状の検討では，まず，有限要素解析により，接着剤中に生じる力の流れと接着端部の応力状態を明らかにし，応力緩和を確認した．（３）振動型疲労試験機を導入し，共振現象などを避けるために，予備疲労実験を行い，疲労試験体の寸法を決定した．（４）接着接合部の疲労強度の評価では，振動型疲労試験機による曲げ疲労試験を行い，疲労強度を確認する．次に，有限要素解析により，はく離をモデル化して，はく離先端の応力拡大係数を算定し，線形破壊力学に基づいてはく離の進展解析を行った．