ねじ締結体のゆるみの有限要素解析～ゆるみ止め部品への適用
ねじ締結体のゆるみの有限要素解析～ゆるみ止め部品への適用
泉研究室では、2004年からねじ締結体のゆるみの有限要素解析の研究を行っており、これまでのねじに関する技術相談・共同研究・技術移転の数は100件近くに及んでいます。これまでの研究資料を公開するとともに、2025年より、解析のノウハウを一般公開することにしました。スクリプト等は教育・研究目的に自由に使った頂いて構いませんが、二次配布はご遠慮ください。
07/01/2025
ANSYSによるゆるみ解析の関連ファイル→ダウンロードリンク
関連論文
１、軸直角方向外力によるゆるみ
・泉聡志，横山喬、岩崎篤、酒井信介、“ボルト締結体の締付けおよびゆるみ機構の三次元有限要素法解析” 日本機械学会論文集A編71-702 (2005) pp.204-212.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/71/702/71_702_204/_article/-char/ja/
・泉聡志，木村成竹、酒井信介、“微小座面すべりに起因したボルト・ナット締結体の微小ゆるみ挙動に関する有限要素法解析” 日本機械学会論文集A編、72-717(2006)pp.780-786 .
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/72/717/72_717_780/_article/-char/ja/
２、各種ゆるみ止め部品
・木村成竹、泉聡志，酒井信介、“三次元有限要素法によるばね座金のゆるみ挙動解析”日本機械学会論文集A編, 73-734(2007) pp.1105-1110
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/73/734/73_734_1105/_pdf/-char/ja
・泉 聡志，木村成竹、酒井 信介、“三次元有限要素法解析による平座金およびフランジナットのゆるみ止め性能評価” 日本機械学会論文集A編, 72-721 (2006) 1292-1295..
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/72/721/72_721_1292/_article/-char/ja/
・木村成竹、泉 聡志，酒井 信介、“三次元有限要素法によるダブルナットの締め付けおよびゆるみ挙動解析”日本機械学会論文集A編、72-719(2006) pp.967-973.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/72/719/72_719_967/_pdf
・Takashi YOKOYAMA, Kunio OISHI, Masatake KIMURA, Satoshi IZUMI, and Shinsuke SAKAI, “Evaluation of Loosening Resistance Performance of Conical Spring Washer by Three-dimensional Finite Element Analysis”, J. Solid Mech. and Mater. Eng., Vol. 2, No. 1, (2008), pp. 38-46.
https://cir.nii.ac.jp/crid/1390282680240587904
３、軸方向関連
・泉聡志，武太地、木村成竹，酒井信介、“三次元有限要素法による軸方向外力作用下でのボルト・ナット締結体のゆるみ挙動解析”日本機械学会論文集A編、73-732 (2007) pp. 869-876.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/73/732/73_732_869/_article/-char/ja/
４、軸周り外力関連
・Takashi Yokoyama, Mårten Olsson, Satoshi Izumi, Shinsuke Sakai, "Investigation into the Self-Loosening Behavior of Bolted Joint Subjected to Rotational Loading", Engineering Failure Analysis, 23, (2012) pp. 35-43.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1350630712000192
５、ボルトの有限要素法モデリングに関する調査研究
・「ボルト締結の有限要素法モデリング手法の有効性評価」Ｈ１９年度修士論文
・泉聡志、”ボルト・ナット締結体のCAEモデリング手法の確立と産学共同研究の事例紹介”，日本機械学会第20回機械材料・材料加工技術講演会（M&P2012）ワークショップ「締結・接合・接着部のCAEモデリング・解析・評価技術」 (2012)
６、ゆるみの解析的モデル
・横山喬, 泉聡志, 酒井信介, “軸直角方向外力を受けるボルト締結体挙動の解析的モデルの構築（第1報： 荷重変位関係のモデル化）”, 日本機械学会論文集A編, 76-763(2010), pp. 351-360.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/76/763/76_KJ00006164590/_article/-char/ja/
・横山喬, 泉聡志, 酒井信介, “軸直角方向外力を受けるボルト締結体挙動の解析的モデルの構築（第2報： 回転ゆるみのモデル化）”, 日本機械学会論文集A編, 76-765 (2010), pp. 637-644.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/76/765/76_KJ00006396087/_article/-char/ja/
７、産学連携事例
・神谷 翔太，泉 聡志，酒井 信介, 山田 良一, "衝撃外力を受ける油圧ショベルのスイングサークル締結体の陽解法有限要素法によるゆるみ解析", 日本機械学会論文集A編, 78-795 (2012), pp. 1593-1601.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia/78/795/78_1593/_article/-char/ja/
・森住 竜雄，泉 聡志，酒井 信介，後澤 洋平，四谷 剛毅, "アルミニウム中空円筒被締結体のボルト座面塑性変形の有限要素法解析", 日本機械学会論文集A編, 78-795 (2012), pp. 1583-1592.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia/78/795/78_1583/_article/-char/ja/
・上田 亮，吉村 侯泰，馬場 輝明，中村 英之，川崎 健, 福元 康平，榊間 大輝，泉 聡志、“鉄道車両の艤装用ボルト締結継手に対する補間剛体要素を用いた有限要素簡易モデルの開発”日本機械学会論文集, 90-936 (2024), 24-00049.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/transjsme/advpub/0/advpub_24-00049/_article/-char/ja/
・冨田 悠仁，榊間 大輝，大槻 潔人，鳥居 慎悟，熊中 忠雄，泉 聡志、“タッピンねじのめねじ成形過程とゆるみ耐性の有限要素解析”、日本機械学会論文集, 89-925 (2023), 23-00146.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/transjsme/89/925/89_23-00146/_article/-char/ja
解説記事
・大槻潔人、杉森史悠、泉聡志、”有限要素解析によるCタイトのゆるみ止め評価”、日東精工テクニカルレポート (85), p. 8-13, 2025-07
・泉聡志、“ねじ締結体の有限要素解析 : タッピンねじへの応用”、日東精工テクニカルレポート (83), 2-6, 2023-07
https://www.nittoseiko.co.jp/products/technical_report.html
・泉聡志、“ねじ締結体のゆるみ問題への有限要素法の適用”、機械の研究、75-3, (2023)
・泉聡志、“ボルト締結体のゆるみ発生メカニズムにおけるCAEの適用事例”、トライボロジー、22(6), (2008), 32-34.
・“昨今注目されている「ボルト締結体のゆるみ」発生メカニズムを研究収束性の高いAnsysの摩擦接触機能が活躍”、CAEのあるものづくり、Vol.6 (2007)、サイバネット株式会社
問合せ先
東京大学大学院工学系研究科機械工学専攻 教授 泉 聡志
izumi atto fml.t.u-tokyo.ac.jp