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竹材の機械的性質および接合方法に関する研究

竹材力学性能及连接方法研究

基本信息

批准号：
19920010
负责人：
樋口泉
金额：
$ 0.42万
依托单位：
山梨県立甲府城西高等学校校
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19920010/
关键词：
竹材静的引張荷重有限要素計算

项目摘要

竹は古来より日本人が様々な道具に利用してきた植物であり,構造物への利用としては丸竹をコンクリートの中に入れ竹筋コンクリートとして使われたこともあった.最近では比強度が大きく加工の容易さや高弾力性及び耐久性などに注目し集成材として床材などに利用されてきている.しかしながらその利用量はわずかであり放置された竹林が目立っている.また,機械的性質について研究発表されているものは希少である.そため様々な荷重が作用する構造物として利用するための合理的な設計指針が明らかにされていない.そこで,本研究は,十分に乾燥させた丸竹から板材を作り,その機械的性質を明らかにした.さらに竹材を利用した構造物として加工した板材を被着体とした単純重ね合わせ接着継手を製作した.この接着継手に静的引張荷重を作用させ継手に発生する応力及びひずみを有限要素法による計算及びひずみに関する実験の両面から調べ竹材有効活用の確立を目的とした.実験および有限要素計算で調べたところ以下の結果が得られた。1ひずみに関する実験結果と有限要素法による計算結果はかなりよく一致した.2継手に発生する応力を調べたところ接着剤層界面端部に応力の特異性が見られ応力値が大きくなることが分かった.この位置での応力成分は荷重方向の引張応力が最も大きくなることが分かった.3接着剤層界面端部の被着体自由端端面で荷重に対して垂直方向の引張応力が大きくなることが計算結果より分かった.被着体の材料特性を考慮すると被着体である竹材のこの位置からの剥離による破壊も予測された.また,破壊に関する実験では接着剤層が被着体である竹板の接着剤層界面から剥離することで破壊することが分かったが,破面の観察で被着体である竹繊維の剥離も観察された。4接着長さが大きくなると応力の最大値は小さくなることが分かった.

The bamboo is used in ancient times. The bamboo is used in ancient times. Recently, the strength of glulam has been increased, the processing is easy, the strength is high, and the durability is high. The amount of bamboo used is not enough. The nature of machinery is studied and developed. The reasonable design guidelines for the structure under load and utilization are clear. This study is very dry and the mechanical properties of the sheet are very clear. The structure of bamboo is processed by hand. The force generated by the static tension load of the hand is calculated by the finite element method and the purpose of the adjustment is established. The following results are obtained from finite element calculations. 1. The calculation results of finite element method are consistent with each other. 2. The force generated by hand is adjusted. 3. The specificity of the force at the end of the interface between the two layers is shown. The tensile force in the opposite direction of the load is the largest. 3. The tensile force in the vertical direction is the largest in the load on the free end surface of the substrate at the end of the interface between the layers. The material characteristics of the substrate are considered. The surface of the adhesive layer is separated from the surface of the adhesive layer. 4. The maximum value of the force of the next long.