ボルト締結体のねじ谷底における応力分布にボルト呼び径が及ぼす影響

摘要

機械構造物におけるボルト締結体の破壊は時に深刻な事故につながることがある．ボルト締結体の破壊挙動はその原因によって異なるが，ほとhどの場合においてねじの谷底を基点として発生する．ゆえにボルトの強度設計においてボルトのねじ谷底の応力分布は重要な要素のひとつである．このためねじ谷底における応力分布及び応力集中係数はかねてより2 次元的解析手法や光弾性実験および銅めっき応力測定法3)などにより求められてきた．また有限要素法(FEM)を用いて数値計算的に求めることもなされてきているが，ねじのらせhを考慮していない軸対称解析が多い．またボルトは呼び径間が相似関係にないため1 つの解析結果を他の呼び径に適応することはできない．本研究では，有限要素法を用いてボルトねじ谷底の応力分布を解析し，ボルトの呼び径がねじ谷底の応力分布に及ぼす影響および，ボルト締結体に外力が作用した際のねじ谷底における応力振幅を検討する．