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Influence of Strength Level of Steels on Fatigue Strength and Fatigue Fracture Mechanism of Spot Weld-Bonded Joints 钢的强度等级对点焊接头疲劳强度及疲劳断裂机理的影响

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2013-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.62.770

T. Fujii, K. Tohgo, Takahiro Yamamoto, Yukinori Suzuki, Y. Shimamura, Yoshifumi Ojima

{"title":"Influence of Strength Level of Steels on Fatigue Strength and Fatigue Fracture Mechanism of Spot Weld-Bonded Joints","authors":"T. Fujii, K. Tohgo, Takahiro Yamamoto, Yukinori Suzuki, Y. Shimamura, Yoshifumi Ojima","doi":"10.2472/JSMS.62.770","DOIUrl":"https://doi.org/10.2472/JSMS.62.770","url":null,"abstract":"1 緒言自動車産業においては,スポット溶接により車体等の組み立てが行われており,スポット溶接継手の疲労強度の評価が重要である.この観点から,種々の負荷が作用しているスポット溶接継手の疲労強度を統一的に評価する手法に関して多くの研究が行われており,溶接継手の特定部位の局所ひずみによる整理法や,溶接継手部をき裂と見なして応力拡大係数による整理法が提案されている.1)~ 6) 近年,衝突安全性の確保と車体軽量化による燃費の向上の観点から,軽量かつ高剛性・高強度を有する車体開発を目的に,自動車構造体に従来の軟鋼板に代わり,超高張力鋼板の使用が拡大されている.ところが,静的強度・疲労強度の高い超高張力鋼を用いても,スポット溶接継手の疲労強度は従来鋼と比べ向上しないことが報告されており,7)~ 9)溶接継手部の溶接による組織変化,残留応力および切欠き感度の観点から検討が行われている.9), 10) 東郷らは,軟鋼板と超高張力鋼板の 2種類の鋼板について,スポット溶接継手の疲労強度に及ぼす鋼材強度の影響を明らかにするために疲労試験を行い,超高張力鋼では切欠き感受性が高いため疲労強度が向上しないことを明らかにした.10)したがって,スポット溶接における溶接部近傍の応力集中を緩和させることにより,超高張力鋼板の疲労強度を向上させることが可能であることが示唆される. 本研究では,超高張力鋼板の溶接継手の疲労強度向上を目的に,スポットウェルドボンド接合 11)に着目した. スポットウェルドボンド接合は,スポット溶接と接着接合を併用した複合接合法であり,接着剤が荷重を負担するため,溶接部における応力集中の緩和が期待される. そこで本研究では,軟鋼板(270MPa級)と超高張力鋼板(980MPa級)の 2種類の鋼板について,スポットウェルドボンド継手の疲労試験を行い,疲労強度に及ぼす鋼材強度レベルの影響の評価を行った.さらに,スポットウェルドボンド継手の疲労破壊機構の解明を目的に,接着部のはく離の発生・進展挙動およびナゲット部の疲労き裂の発生挙動に関して検討を行った.次いで,スポットウェルドボンド継手の疲労強度向上に関する定量的考察を行うため,有限要素法による弾性解析を実施し,スポット溶接継手およびスポットウェルドボンド継手におけるナゲット部先端の応力場について比較検討を行った. スポットウェルドボンド継手の疲労強度と疲労破壊機構に及ぼす鋼材強度レベルの影響藤井朋之東郷敬一郎山本崇博鈴木幸則島村佳伸尾嶋良文 Influence of Strength Level of Steels on Fatigue Strength and Fatigue Fracture Mechanism of Spot Weld-Bonded Joints","PeriodicalId":17366,"journal":{"name":"journal of the Japan Society for Testing Materials","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2013-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87506761","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Detection of Debonding in Adhesively Bonded Al-GFRP Joints with Embedded EFPI Fiber Optic Sensors 用EFPI光纤传感器检测Al-GFRP粘接接头的脱粘

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2013-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.62.213

K. Osaka, T. Kosaka, Y. Sawada

{"title":"Detection of Debonding in Adhesively Bonded Al-GFRP Joints with Embedded EFPI Fiber Optic Sensors","authors":"K. Osaka, T. Kosaka, Y. Sawada","doi":"10.2472/JSMS.62.213","DOIUrl":"https://doi.org/10.2472/JSMS.62.213","url":null,"abstract":"1 緒言高分子系複合材料である FRP (Fiber Reinforced Plastics) は,高強度かつ軽量という特徴を有しており,最近,炭素繊維を強化材とする CFRPが航空機の構造部材として適用され,その発展に寄与している.しかし,均質材料である金属とは異なり,強化繊維と高分子材料からなる FRPは,不均質かつ異方性を有することから,その接合法としては接着接合が望まれるものの,接着剤の化学的反応を伴なうこと,複合材料特有の多様な破壊モードなど,その信頼性を確保することが難しいという問題を抱えている. 信頼性を確保する手段として,光ファイバセンサを FRPに埋め込み,その健全性を常にモニタリングして,信頼性を保証するヘルスモニタリング手法の適用が考えられる.光ファイバは FRPの強化繊維と同形態であるため, FRP内部に埋め込むことが容易であり,埋め込むことによる FRPへの悪影響を最小限に抑えることが可能である. そこで,内部に埋め込まれた光ファイバの破断により,はく離等の損傷を検出する研究が報告されている.1)~ 6)これらの研究は,光ファイバの破断による光の透過のみを検出に利用していることから,システムがシンプルであり, 実用性が高いと考えられるが,微小な損傷を検出することができない.一方,ひずみ測定機能を利用して,損傷をより精度良く検出する研究が進められている.光ファイバセンサ・システムとしては主に EFPIと Fiber Bragg Grating (FBG) の 2種類が検討されている.EFPIと FBGセンサを FRPの内部に埋め込み,そのひずみ機能を利用して,硬化過程および層間はく離を検出する手法,7) EFPIセンサを中央層,表面層に埋め込み,内部のひずみ分布変化から層間はく離を検出する手法 8)などが検討されている.また,センサの高機能なひずみ測定機能を利用して,内部損傷により発生する AE信号の検出,9)ピエゾ・アクチュエータにより加えられた超音波の測定による,接着部のはく離検出 10)についての報告がなされている.船舶に使用される T型継手のはく離検出を目標に, FBGセンサをGFRPに埋め込むことによる VARTMとハンドレイアップ GFRPのはく離検出手法について検討されている.11), 12)グレーティングの周期を変化させた CFBG (Chirped FBG) センサを使用して,ひずみ分布変化による反射光スペクトル変化からGFRP接着継手のはく離発生および進展を検出する研究が行われている.13)以上述べた FBGセンサによるはく離検出はそのひずみ値よりも反射スペクトルの形が変化することを利用する方法である. 一方,EFPIセンサは,FBGセンサに比べて温度の影響を受け難く,また,不均一ひずみの影響を受ける FBGセンサとは異なりゲージ長部分における平均ひずみを正確埋込 EFPI光ファイバセンサによる Al-GFRP接着継手のはく離検出逢坂勝彦高坂達郎澤田吉裕 Detection of Debonding in Adhesively Bonded Al-GFRP Joints with Embedded EFPI Fiber Optic Sensors","PeriodicalId":17366,"journal":{"name":"journal of the Japan Society for Testing Materials","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2013-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74556637","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Effect of Specimen Size on the Strength Properties in Glass Short Fiber Reinforced Phenolic Resin Matrix Composite 试样尺寸对玻璃短纤维增强酚醛树脂基复合材料强度性能的影响

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2013-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.62.640

Takahiko Sawada, H. Aoyama

{"title":"Effect of Specimen Size on the Strength Properties in Glass Short Fiber Reinforced Phenolic Resin Matrix Composite","authors":"Takahiko Sawada, H. Aoyama","doi":"10.2472/JSMS.62.640","DOIUrl":"https://doi.org/10.2472/JSMS.62.640","url":null,"abstract":"1 緒言金属材料で構成された構造物を低コストで大幅に軽量化するため,短繊維強化樹脂複合材料(Short Fiber Reinforced Plastic ; 以下,SFRPと記す)へ代替する手段がある.SFRPは,母材樹脂の高性能化によって高い強度特性が発現可能となってきている.そのため,過酷な力学的環境下での使用や,一次構造部材への適用も可能になりつつある.一般に,SFRPの破壊挙動は金属材料と異なり,樹脂割れ,繊維破断や抜けが絡んだ複雑な挙動を示す.また,SFRPは強度のばらつきが大きく,製品の安全性を保証するため個別の要素試験や試作を繰返し,信頼性を確認する必要がある.今後,SFRPを製品へ展開するためには,信頼性の高い強度設計技術を確立して試験や試作を低減することが急務である. 本研究は,耐熱性と機械的特性に優れ自動車用部品への展開が期待されているガラス短繊維強化フェノール樹脂複合材料 1)(以下,G/P材)の強度設計技術の確立を目的とする.これまで著者らが取り組んできたG/P材の強度評価に関する研究 2), 3)の一部において,4点曲げ強度が 2母数ワイブル分布に従うことを示した.3)これに関連する研究としてHashemiら,4)Wangら 5)の報告があり, いずれも寸法の異なる SFRP材試験片の強度分布をワイブル分布 6)で整理し,その寸法効果について論じている. 以上から,SFRP材を適用した構造設計において,応力分布から構造物に発生する最大応力を算出して材料強度データと比較する決定論的評価ではなく,構造物の形状, 応力分布,およびワイブル係数から計算される有効体積を用いた確率論的評価 6)を取り入れることにより,信頼性の高い強度設計技術が構築できると考えられる. 本報告では,繊維含有量,形状,大きさ,および負荷方式の異なる G/P材基本試験片を用いた強度試験を行いワイブル係数を取得し,強度に及ぼす寸法効果について述べる.そして,構造体を模したG/P材試験体を用いて確率論的強度評価の有効性について論じる. 2 試験材料および試験方法 2・1 試験片材料 G/P材の組成を Table 1に示す.ガラス繊維は繊維長 6mm,繊維径 10μmのものを用いた.ガラス短繊維体積含有率(以下,Vf)を 0%,20%,50%(以下,0.0Vf, 0.2Vf,0.5Vfと記す)の 3種類として,トランスファ法で成形した.成形条件は,金型温度 140~ 160°C,プレス圧力 20MPa,硬化時間 250secとした. ガラス短繊維強化フェノール樹脂複合材料の強度特性に及ぼす試験片寸法の影響澤田貴彦青山博 Effect of Specimen Size on the Strength Properties in Glass Short Fiber Reinforced Phenolic Resin Matrix Composite","PeriodicalId":17366,"journal":{"name":"journal of the Japan Society for Testing Materials","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2013-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82616169","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 2

S-N Curve for Durable Headed Stud under Rotating Shear Force 旋转剪切力作用下耐用螺栓的S-N曲线

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2013-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.62.621

Kenji Yoshida, H. Higashiyama, Koji Inamoto, S. Matsui, H. Kaido

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誘電泳動により作製したTiO 2 ナノチューブ電界効果トランジスタの電気伝導利用介电泳制备的TiO 2纳米管场效应晶体管的导电

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2012-09-15 DOI: 10.2472/JSMS.61.766

将之石井, 雅裕寺内, 武吉村, 忠親中山, 紀文藤村

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水熱合成粉末を用いたPTCR-BaTiO 3 セラミックスの低温焼結采用水热合成粉末的ptl - batio 3陶瓷的低温烧结

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2012-06-15 DOI: 10.2472/JSMS.61.490

信行竹内, 勝上之原, 久芳小林

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高齢者，若年者の木材への接触感における木材密度および塗装の影響－キリおよびチーク材について－老年人和年轻人接触木材的感觉中木材密度和涂装的影响-关于雾和柚木-

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2012-04-15 DOI: 10.2472/JSMS.61.341

Makoto Ohkoshi, Yuji Miki, Shingo Yamazaki, Hiromi Samejima, Yuzo Furuta

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Upgrading Technologies for Concrete Structures Focusing on Surface Protection and their Prospects IV : Test Method and Their Prospects of Surface Protection for Concrete Structures:IV : Test Method and Their Prospects of Surface Protection for Concrete Structures 以表面保护为重点的混凝土结构升级技术及其展望四:混凝土结构表面保护的试验方法及其展望四:混凝土结构表面保护的试验方法及其展望

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2012-02-01 DOI: 10.2472/JSMS.61.203

Takuji Yamada, Kazuo Eguchi, H. Hamada, T. Miyagawa

{"title":"Upgrading Technologies for Concrete Structures Focusing on Surface Protection and their Prospects IV : Test Method and Their Prospects of Surface Protection for Concrete Structures:IV : Test Method and Their Prospects of Surface Protection for Concrete Structures","authors":"Takuji Yamada, Kazuo Eguchi, H. Hamada, T. Miyagawa","doi":"10.2472/JSMS.61.203","DOIUrl":"https://doi.org/10.2472/JSMS.61.203","url":null,"abstract":"1 緒言本来,高い耐久性を有するコンクリート構造物は,維持管理を適切に行うことにより優れた性能を長期に亘り発揮できる.この本来の性能を発揮させるには,第 2回目で紹介のあったように,対象構造物の状況にあった適切な補修・補強がなされることが重要となってくる.表面被覆工法や断面修復工法をはじめとする表面保護工が取り上げられて既に四半世紀以上が経過しているが,多くの実構造物での適用事例を調査することで,その耐久性も実証されてきた.しかし,中には耐久性能が構造物の条件によっては十分でないものもあり,今なおデータの蓄積を行うとともに,性能を把握するに適した試験方法の改良を行い,日々検討を重ねていることも事実である. 第 4回目は本連載講座の最終回として,表面保護工を対象とした補修・補強材料の性能を評価する土木学会規準を中心とした各種試験方法,および補修用樹脂小委員会にて実施している屋外暴露(2006年より開始)による表面被覆材共通試験結果を報告する.また,現在適用されている各種機関の最近の試験方法の変遷,および今後求められる試験方法について概説する. 2 表面保護工における試験方法についてコンクリート構造物の補修補強材料に関する土木学会規準は Kシリーズとして整備され,2010年制定の示方書ではすでに 18規準が制定されている. 以下に,その項目を示し,内容を簡潔に説明する.また,2010年制定版において修正された項目について,その内容を簡潔に説明する. 2・1 表面被覆材の耐候性試験方法 (JSCE-K 511-2010) 表面被覆材の耐候性試験は促進耐候性試験を主体とし,必要に応じて屋外暴露試験を実施することと規定している.なお,コンクリート構造物のうち上下水道施設, 水槽など,水が常時接する部位への適用は除外している. 2010年版の主な変更は,引用規格の追加および名称変更に伴う微細な修正であった. 2・2 表面被覆材の酸素透過性試験方法 (JSCE-K 521-2010) 表面被覆材の酸素透過性を遊離塗膜で測定する方法について規定している.2010年版での主な変更は,遊離塗膜作製方法においてアマルガム法(水銀使用)を削除し, 代替方法として,ガラス板と離型紙あるいはフィルムを用いる方法,あるいは,テフロン板を用いる方法を標準方法と定めた点である.これは,水銀の使用を停止するための変更である. 2・3 表面被覆材の透湿度試験方法 (JSCE-K 522-2010) 表面被覆材の透湿度を遊離塗膜で測定する試験方法について規定している.K521に準拠し,遊離塗膜作製方法を修正した.また,試験片作製時の台紙に,JIS P 3801 のろ紙を追加し,供試体作製時に JIS Z 0208の透湿カップを追記した. 2・4 表面被覆材の透水量試験方法 (JSCE-K 523-2010) 表面被覆材の透水量試験方法について規定している. 表面保護工を中心としたコンクリート構造物のアップグレード技術の現状と将来展望","PeriodicalId":17366,"journal":{"name":"journal of the Japan Society for Testing Materials","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2012-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87614505","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Rock Physics Modeling of Dynamic and Static Young's Moduli of Soft Sedimentary Rocks 软质沉积岩动、静态杨氏模量的岩石物理建模

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2012-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.61.228

Toru Takahashi, Soichi Tanaka

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Change in Compressive Properties of Polypropylene/Degra-Novon Polymer Blends Due to Accelerated Weathering Tests 加速老化试验对聚丙烯/Degra-Novon聚合物共混物压缩性能的影响

journal of the Japan Society for Testing Materials Pub Date : 2012-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.61.888

M. Nishida, Rie Natsume, N. Fukuda, Hiroaki Ito

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