鎌継手におけるせん断面の繊維方向長さが引張強度に与える影響 : 画像相関法による鎌のひずみ分布解析 Effect of Longitudinal Shear Plane Length on the Tensile Strength of Half-Lapped "gooseneck" Splice Joints (Kama-tsugi) : Strain distribution analysis of the tenon using digital image correlation

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抄録

画像相関法を用いて引張加力における鎌継先端部のひずみ分布解析を行い,せん断面の繊維方向長さがひずみ分布および引張耐力に与える影響について検討した。鎌のあご幅(<i>d</i>)および鎌せい(<i>H</i>)を固定し,鎌のせん断面の繊維方向長さ(<i>L</i>)を変化させ,破壊実験した結果以下のことが明らかとなった。<br>(1)鎌の寸法比(<i>L</i>/<i>d</i>)が8以上では,せん断面の長さを大きくしても最大荷重は頭打ちとなった。<br>(2)鎌のあご付近では大きな繊維直交方向の引張ひずみが観察され,ひずみ量から最大荷重時には局部的な先行破壊を生じていることが明らかとなった。最大荷重における局部破壊の大きさを推定した結果,局部破壊はせん断面の長さ(<i>L</i>)によらず,繊維方向にほぼ同じ長さの範囲で生じることが明らかとなった。<br>(3)せん断ひずみは鎌のあご付近に集中し,鎌の先端に向かうにつれて減少する分布を示した。弾性域におけるせん断ひずみのあご付近への集中度を,せん断面における平均ひずみ量に対する最大ひずみの比(<i>C</i><sub>γ</sub>)として求めた。<i>C</i><sub>γ</sub> は標準的な寸法比の鎌(<i>L</i>/<i>d</i> =10)において3.7を示し,<i>L</i>/<i>d</i> =14まで,せん断面の長さが大きくなるにつれ増加する傾向を示した。<br>(4)せん断ひずみの集中度を用いてせん断面における応力集中を考慮し,鎌継の引張耐力の推定を行った結果,推定値と実験値との良い一致を得ることが出来た。

Strain distribution analysis of half-lapped "gooseneck" splice joints (<i>Kama-tsugi</i>) was carried out using digital image correlation. The effect of the shear plane length on the tensile strength of the joint and strain distribution of the tenon was examined. The dimension of the tenon was changed by altering the shear plane length (<i>L</i>) relative to the fixed width (<i>d</i>) of the compression plane and the fixed rise (<i>H</i>) of the shear plane. Results were as follows ;<br>(1)The tensile strength leveled off in joints whose dimension factors (<i>L</i>/<i>d</i>) were greater than eight.<br>(2)Large tensile strain perpendicular to the grain was observed near the re-entrant corners of the tenon. From this value of the tensile strain, it was found that local failure occurred prior to reaching the ultimate strength. The estimated area for the local failure was almost constant and was not affected by the shear length.<br>(3)Shear strain concentrated near the re-entrant corners of the tenon and gradually decreased toward the head of the tenon. The degree of shear strain concentration in its linear elastic region was calculated as the ratio of maximum shear strain to the average shear strain. The value of the degree was 3.7 in the tenon with the standard dimension factor of ten (<i>L</i>/<i>d</i> =10). The degree increased as the dimension factor (<i>L</i>/<i>d</i>) increased up to the dimension factor of fourteen (<i>L</i>/<i>d</i> =14).<br>(4)The tensile strength of the tenon was estimated by using the degree of strain concentration. The degree of strain concentration was introduced to account for the shear stress concentration at the maximum load. A good agreement was found between the estimated strength and the measured strength.

収録刊行物

  • 木材学会誌  

    木材学会誌 53(2), 90-98, 2007-03-25 

    The Japan Wood Research Society

参考文献:  14件

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被引用文献:  1件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10018919232
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00240329
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    00214795
  • NDL 記事登録ID
    8759566
  • NDL 雑誌分類
    ZP21(科学技術--化学・化学工業--木材)
  • NDL 請求記号
    Z17-484
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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