曲げが作用するボルト/ナツト結合体の疲労強度: ポルトに任意の曲げ応力が付加できる疲労試験ジグの開発

摘要

The boltut assemblies in multi-bolted joints are subjected to bending moment as well as the tensile force. On the other hand, the fatigue strength of a bolt in boltut assemblies is basically determined using the data from fatigue tests under purely tensile fatigue loading assuming that bending moment acts simply to give additional tensile stress on the first thread root. The effect of the bending moment on the fatigue strength of a bolt, however, has not yet been investigated in detail. To clarify this, the fatigue testing jigs by which the tensile force/bending moment ratio can be controlled in the fatigue tests were developed by using 3D FE analysis with simple solid boltut model. Each jig has multiple bolt holes on the rectangular plate symmetric to the load axis. A couple of bolts are tested together to utilize the conventional fatigue testing macnine. The experiments using strain gages put on the bolts were performed, and the validity of the jigs was confirmed.%ねじ締結は，機械だけでなく各種構造物において広く用いられており，それらの強度設計に際し，ボルトの疲労強度を把握することは重要である.ねじ谷底部の局所的応力から疲労強度を推定する試みは以前から行われているが，推定方法が確立できておらず，純粋な引張力による疲労試験で求められた疲労強度データが用いられている.一方ボルト/ナット結合体には多数本ボルトが使用されていることが多く，曲げが作用する場合の疲労強度については不明な点が多い.本研究では一般の疲労試験機で任意の比率で引張力及び曲げモーメントを加えることができるジグの開発を行っている.