文献

J-GLOBAL ID：201702291609485334   整理番号：17A0846104

引張りコイルばね中の表面き裂の応力拡大係数のFEM解析

FEM Analyses of Stress Intensity Factors for Surface Cracks in Tension Coil Springs

著者 (2件)： 中曽根祐司 (東京理大) ,  村主和憲 (東京理大 大学院)
資料名： ばね論文集  (Transactions of Japan Society of Spring Engineers)
号： 62  ページ： 37-47  発行年： 2017年05月31日 
JST資料番号： F0358A  ISSN： 0385-6917  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究では,引張りコイルばね中の半楕円形表面き裂の3次元有限要素法モデルを作製し,そのモデルを使用して汎用有限要素法(FEM)ソフトANSYSによって種々のパラメータを変化させて応力拡大係数を解析した。その上でそれらをせん断応力で正規化した修正係数を求めて,表面き裂縁に沿う応力拡大係数の修正係数の分布,ならびに応力拡大係数の修正係数に及ぼすばねの巻き線方向,き裂の傾き角.縦横比等,引張りコイルばねの力学的特性に関係する代表的なパラメータの影響を調べ,実用に供される応力拡大係数(修正係数)の資料を提供した。本研究で以下の結論を得た。1)引張コイルばねに発生する半楕円表面き裂縁前方の応力状態は,モードI~IIIの3種類のモードからなる混合モード状態になっているが,今回解析したすべてのパラメータに対して,モードI修正係数F_Iが支配的になった。2)モードI修正係数F_Iの値はき裂の縦横比に最も強い影響を受け,き裂が深いほど素線表面近傍におけるF_Iの値が大きくなった。

シソーラス用語： *コイルばね ,  *引張 ,  *表面亀裂 ,  *応力拡大係数 ,  数値解析 ,  剪断応力 ,  傾斜角 ,  アスペクト比 ,  半楕円 ,  *有限要素解析 ,  *力学的性質
準シソーラス用語： *FEM解析 ,  縦横比 ,  *力学的特性

分類 (2件)： 金属材料  (HC05020S) ,  緩衝器,ばね  (QB01110U)

引用文献 (10件)：

• 1) ばねの耐久性に関する調査・研究委員会, ばね論文集, No. 37, (1992), 89.
• 2) 日本材料学会, “フラクトグラフィ”, (2000), P. 298, 丸善.
• 3) 石田誠, “き裂の弾性解析と応力拡大係数”, (1976), P. 210, 培風館.
• 4) 岡村弘之, “線形破壊力学入門”, (1976), P. 222, 培風館.
• 5) Wei, K. S. and Karuppanan, S., J. Appl. Sci., 11-10 (2011), 1839.

タイトルに関連する用語 (4件)： 引張りコイルばね ,  表面き裂 ,  応力拡大係数 ,  FEM解析