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摩擦接合継手部の応力特性および可視化シミュレーションシステムによる限界状態の評価

利用可视化仿真系统评估摩擦焊接头应力特性及极限状态

基本信息

批准号：
07750562
负责人：
亀井義典
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

摩擦接合継手の応力特性を解析的に評価するにあたり,継手部の離散化を行った.有限要素としては,ボルト孔の影響を加味するためIsoparametric Elementを適用し,塑性時における急激な板厚変化に対応するため,3次元中実体を対象とした20接点セレンディピティ型の要素を採用した.母材-添接板,添接板-座金など継手が有する全ての接触面の挙動を忠実に再現可能なContact-Friction Interface Elementを開発した.このInterface Elementは,接触面の力学状態に応じて固着,すべり,および剥離現象を表現することができる.また,解析対象となる継手を組み上げるまでのプロセスについて検討し,ボルト初期軸力の導入法,有効摩擦面の評価法,添接板による補剛効果の評価法等に関するアルゴリズムを開発した.また,これらアルゴリズムの導入によって,摩擦接合継手において問題視される軸方向力の増加にともなうボルトの軸力抜けが考慮可能となった.上記解析手法を用いた研究成果として,摩擦接合継手の応力特性,部分すべり機構に対する検討を行った.主な知見として,ボルト軸力の導入や荷重載荷にともなうボルト孔近傍での局所的降伏が,継手の剛性低下に与える影響は僅少であること,降伏限界以降の塑性変形が部分すべり現象に大きく関与する点などを明らかにした.また,母材・添接板降伏強度比,母材降伏・すべり強度比にもとづく限界状態区分により,継手の崩壊形式を推定可能であることを明らかにし,すべり限界,降伏限界に関する設計式の提案を行った.1995年の建設省の鋼道路橋設計ガイドライン(案)で採用された,主桁の断面変化を,フィラープレートの利用により継手部において行う指針に対して,現場サイトからの要望により,フィラープレートの材質に関する検討を行った.可視化シミュレーションについては,現在のところ,静的な荷重状態に対するシステムまでは構築できている.

Analysis of friction joint force characteristics The influence of finite Element on the thickness of the plate is applied. The contact surface movement of the base metal-bonding plate, bonding plate-mounting plate and mounting plate can be reproduced reliably. The mechanical state of the Interface Element is not fixed, and the peeling phenomenon is manifested. In addition, the analysis of the corresponding image, the combination of the hand and the upper part of the hand, the analysis of the initial axial force introduction method, the evaluation method of the friction surface, the evaluation method of the stiffness effect of the joint plate, etc. For example, the friction joint may have a problem with the axial force increase due to friction joint. In this paper, the analytical methods and research results are summarized, and the force characteristics of friction joints are discussed. The main idea is that the introduction of axial force and load load can reduce the stiffness of the hand and reduce the impact of plastic deformation. The design formula for the steel road bridge design of the Ministry of Construction in 1995 was adopted, and the section of the main girder was changed. The use of the right hand pointer to the right hand, the right hand pointer to the right hand pointer to the right hand Visualize the situation, the current situation, the static load situation, the situation and the construction.