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接着接合部における応力発生のメカニズム、その管理、その評価

接着接合部における応力発生のメカニズム、その管理、その評価

オンライン 開催

概要

本セミナーでは、樹脂、CFRP、軽金属など、異種材料を強固にくっつける接着剤と接着技術について解説いたします。

開催日

  • 2021年8月20日(金) 10時00分 16時45分

プログラム

第1部 接着の基礎とメカニズム及び接着設計と接着評価

(2021年8月20日 10:00〜13:45)

  1. 接着の基礎
    • 接着・接着剤とは? 接着の長所・短所とは? どんなタイプの接着剤があるのか? の疑問に応える。
      接着とは、接着剤を使用して二つの材料を面積によって接合する、接合の一手段である。
      1. 接着・接着剤とは、そしてその位置づけは?
      2. 接着剤の長所、短所
      3. 接着剤の分類
        1. 主成分による分類
        2. 接着強さによる分類と接着剤の特性
        3. 接着剤のコンセプトによる分類
        4. 機能性接着剤の種類
        5. 短時間接着剤
  2. 接着のメカニズム
    • 何故接着するのかを解明する。被着材表面と接着剤被膜の界面の強さは、お互いの分子と分子が引き合う力、分子間力 (ファンダーワールス力) を基本にする。
      接着のメカニズムは、被着材表面に接着剤が塗布された時から始まる。どのようなタイプの接着剤も塗布される寸前は液状である。液状であることによって、被着材表面への「ぬれ」が形成される。
      「ぬれ」は接着の第一歩である。液状の接着剤が固体状に変化して
      接着強さが発現するメカニズムを詳細に説明する。
      1. 接着理論の分解図
      2. ぬれと接触角
      3. 接着の仕事
      4. 溶解度パラメータとは
      5. 接着界面の強さ
      6. 金属結合と水素結合
      7. 接着剤と被着材面の分子同士の結合
      8. 二次結合 (分子間力:ファンダーワールス力) とは
      9. 力学的な接着効果 (アンカー効果) とは
      10. 接着の破壊
  3. 接着設計 (接着接合部の設計)
    • 引張り、剪断、割裂、剥離という荷重のかかり方の基本について、その特徴を詳細に説明する。
      接合の多くは重ね継ぎ (Lap joint) であるが、引張り剪断応力がかかった場合に、接着部の応力分布などから、接合部の設計指針を示す。
      そして良い接合例、悪い接合例を示して、接合指針にする。
      1. 接着設計の基本
      2. 応力の基本形
      3. 基本応力の特性
      4. 接着接合部の形状と応力解析
      5. 剪断試験片の変形と応力分布
      6. 接合部の設計、重ね継ぎ (Lap joint)
      7. 剪断接着強さに及ぼす重ね長さの影響
      8. 疲労強さに及ぼす重ね長さの影響
      9. 接着と溶接の併用 (スポットウェルドボンディング)
      10. 剪断及びはく離接着強さと接着層の厚さの関係
      11. 重ね接合部の板厚さと重ね長さ、破壊荷重の相関性
      12. 重ね合わせの長さと破壊強度の関係
      13. 接合係数と剪断接着強さの関係
      14. 接着剤のフィレット形成能
      15. 接合部の形状
        • 接合部の設計要領図
        • 突き合わせ継手の設計
        • 管の接合部設計
        • 棒の接合部設計
      16. アングル接合にかかる応力の評価
      17. 接着剤接合部の設計・設計上の注意
  4. 接着の力学的評価方法
    • 接着の力学的評価はJIS (日本産業規格) やISO (国際標準化機構) 規格として標準化されている。
      現在においては、JISとISOの規格は総て整合化されている。
      1. 接着強さ試験方法
      2. 標準的な接着試験片
      3. 接着強さを低下させる要因
      4. 接着剤の硬化物で測定される代表的特性
      5. 接着・接着剤の信頼性評価
      6. 耐久性試験一覧
      7. 引張り剪断疲労試験
      8. くさび衝撃試験
      9. 非破壊検査の現状
    • 質疑応答

第2部 接着接合部における応力発生メカニズムとその評価

(2021年8月20日 14:00〜15:15)

 接着接合材の界面端部に生じる著しい応力集中 (特異応力) のメカニズムを説明し、 界面端部特異応力場に基づく強度評価法について解説する。

  1. 界面端部近傍の応力分布
    1. ダンダースパラメータ
    2. 応力特異性指数
    3. 界面端部の特異応力場
  2. 界面亀裂の応力拡大係数
    1. 界面亀裂先端の応力分布
    2. 応力拡大係数の定義
    3. 微小な界面縁亀裂の応力拡大係数
  3. 界面端部の特異応力場に基づく強度評価
    1. 界面端部特異応力場の強さに基づく評価
    2. 仮想界面亀裂の応力各位係数に基づく評価
    3. 仮想界面亀裂による熱応力問題の強度評価
    • 質疑応答

第3部 応力発光による接着状態の可視化とその応用

(2021年8月20日 15:30〜16:45)

  1. 応力発光技術とは
    1. 応力発光粒子について
    2. 応力発光センサについて
      1. 応力発光塗料
      2. 応力発光シートセンサ
      3. ひずみ分布の応力発光可視化のメカニズム
    3. 応力発光計測システムについて
    4. 応力発光のパターン・強度から応力の集中・分布・程度を読み取る
    5. 応力発光の強度分布が応力分布のシミュレーション結果との比較
  2. 応力発光材料を用いた応力分布の可視化とその応用
    1. CFRPのひずみ分布の応力発光可視化
      1. CFRPひずみ分布試験片の作製法
      2. CFRP接合部の破壊予測への応用
    2. 接着に関するひずみ分布の応力発光可視化
      1. 接着応力試験片の作製法
      2. 接着層の上端、下端、中央の領域での発光パターンの違い
      3. 非接着領域検出への応用
        • ウィークボンド
        • キッシングボンド
      4. 自動車構造部材の接合部分への応用
    3. 3Dプリンター成形品への応用
  3. その他、今後の可能性
    1. 構造接着に関する海外動向調査報告
    2. 今後の可能性、他
    • 質疑応答

講師

  • 若林 一民
    エーピーエス リサーチ (APS リサーチ)
    代表
  • 小田 和広
    大分大学 理工学部 創生工学科機械コース
    教授
  • 寺崎 正
    国立研究開発法人 産業技術総合研究所 センシングシステム研究センター 4Dビジュアルセンシング研究チーム
    研究チーム長

主催

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お問い合わせ

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(主催者への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

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1名様
: 55,000円 (税別) / 60,500円 (税込)
複数名
: 50,000円 (税別) / 55,000円 (税込)

複数名同時受講割引について

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 50,000円(税別) / 55,000円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 55,000円(税別) / 60,500円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 100,000円(税別) / 110,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 150,000円(税別) / 165,000円(税込)
  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 受講券、請求書は、代表者にご郵送いたします。
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アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方

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