土木学会論文集A2(応用力学)
Online ISSN : 2185-4661
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応用力学論文集Vol.20(特集)
空間変動型確率微分方程式を用いたCFRP板接着補修における不規則性解析
兼清 泰明笠行 健介石川 敏之
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2017 年 73 巻 2 号 p. I_11-I_22

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抄録

CFRP板接着補修におけるはく離発生に関するばらつきを,空間変動型確率微分方程式を利用して定量的に解析する手法を新たに提案する.まず,鋼板に接着されたCFRP板を想定し,鋼板の軸力とCFRP板のせん断力に関する微分方程式を構成する.次に,接着剤厚さの空間的なばらつきを確率場により数学的にモデル化し,導出した微分方程式を確率微分方程式に拡張する.ここで,課せられる境界条件を満たす解を構成するために,伝達マトリクス法の考え方を適用する.最後に計算機シミュレーションを通じて,はく離の主原因である接着剤主応力のサンプルを発生し,その確率的性質の解析を行う.この結果,本研究で与えた条件では,(i) 鋼板厚さが比較的薄い場合,主応力はCFRP板端部で最大となる確率が圧倒的に高く,端部からはく離が発生する確率が圧倒的に高い,(ii) 鋼板厚さが比較的薄い場合,主応力のばらつきは端部で最大となり,最大主応力の従う分布は,Weibull分布または対数正規分布でよく近似し得る,(iii) 鋼板厚さが比較的厚い場合,鋼板突合せ部で主応力が最大となる確率が無視できなくなる,といった点を明らかとした.

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© 2017 公益社団法人 土木学会
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