| 事例名称 |
車体フレームのブラケット溶接部に曲げ変形で亀裂が発生した |
| 代表図 |
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| 事例概要 |
薄板構造の車体フレームのブラケット溶接部に亀裂が発生した。ブラケットに加わる力で、剛性の低いフレームが局部的に変形し、早期に疲労破壊を起こした。対策として、溶接位置を剛性の高いフレーム側面に移設し、曲げ変形を避けた。 |
| 事象 |
薄板構造の車体フレームのブラケット溶接部に亀裂が発生した。 |
| 経過 |
図2のように、試作車両のブラケットを薄板構造の車体フレームの上面に、溶接した。車両テスト後の点検で、フレームの溶接部近くに亀裂が発見された。 |
| 原因 |
ブラケットに加わる力で、図2のように、剛性の低いフレームが局部的（A部）に変形し、早期に疲労破壊を起こした |
| 対策 |
図3のように、ブラケットの溶接位置を剛性の高いフレーム側面に移設し、フレームの曲げ変形を避けた。 |
| 知識化 |
薄板構造では、剛性の小さい部位に溶接すると、本事例のように、荷重で局部的に変形することに加え、溶接ビード端部の応力集中と、熱影響による材料強度の低下も加わり、疲労強度が著しく低下する。 |
| 背景 |
溶接位置を変えることで、溶接ビード端部の応力集中と熱影響による材料強度の低下とを分離した。 |
| シナリオ |
| 主シナリオ
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調査・検討の不足、事前検討不足、審査・見直し不足、不良現象、機械現象、継手、溶接継手、応力集中、熱、材料的要因、材料強度不足、塑性変形、物質疲労、割れ発生・成長
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| 情報源 |
創造設計エンジンDB
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| マルチメディアファイル |
図2.車体フレームの亀裂状況詳細
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図3.亀裂対策
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| 分野 |
機械
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| データ作成者 |
張田吉昭 (有限会社フローネット)
中尾政之 (東京大学工学部附属総合試験所総合研究プロジェクト・連携工学プロジェクト)
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