静的曲げモーメントを受けるバンド接着されたスカーフ接着継手の三次元有限要素法応力解析と強度予測

抄録

静的曲げモーメントを受ける接着界面で部分的に接着されるバンド接着スカーフ接着継手（接着長さ一定の場合）の接着界面応力分布を三次元FEM解析により明らかにし，異種材料被着体の縦弾性係数比E1/E2が小さくなるほど，接着層縦弾性係数E3が大きいほど，接着層厚さtnが大きいほど，接着領域数Nが小さいほど，接着界面に生じる最大主応力は小さくなった。スカーフ角θが約60˚で接着界面端部の最大主応力は最小になった。バンド接着の位置に関連して部分的に一様な荷重が作用する場合には，バンド接着部分が効率的に外荷重を負担することが示された。これらの結果と静的引張り荷重を受ける場合と比較し，特性の差異を明らかにした。ひずみに関するFEM計算と測定結果がかなりよく一致し，破断時曲げモーメント測定実験の結果と強度推定結果がかなりよく一致し，本研究の解析の妥当性を示した。接着長さ一定の場合には曲げに対して被着体幅の影響が大きいことも示した。