部触接ブーロプ ■■■図４■■■■の数値解析モデル■■ ・ ■光弾性法による■■■中の内部応力分布■■光弾性法は，透明なガラスや樹脂などの物体に外力を加えた時に現れる干渉縞を利用して応力やひずみを測定する方法であり，透明樹脂でできたモデル（模型）で応力分布を可視化するモデル実験として利用されている．しかし，■■■中の内部応力分布の測定に使用された報告はこれまでない．そこで本研究では，■■■による■■■■■突合せ接合中の接合界面近傍での内部応力分布を明らかにするため光弾性法によるモデル実験を実施した．図３に光弾性実験の模式図を示す．本実験では，被接合材として透明PVC(20×20×t25■■■■を 枚突合せて設置し，片方の■■■にのみプローブを挿入することで■■■による■■■■■突合せ接合を模擬した．面光源からの光を偏光子と■■■波長板を通して■■■に入射し，■■■を挟んで対向する位置で偏光子と■■■波長板を通して得られた明暗の干渉縞の変化をカメラで撮像した．干渉縞から応力を求めるため，接合ツールを回転させずに被接合材の表面に接触させ，その時の荷重を被接合材の下部に設置した切削動力計で測定することで干渉縞の１縞次数あたりの応力を求める校正実験を実施した．■■■は， ・■と同じ接合ツールを使用し，接合条件は過去の報告■■■■■を参考に接合ツール回転速度■■■■■■■■■とした．今回の実験では接合ツールの被接合材への挿入時の応力分布について調査し，接合ツールの被接合材への挿入速度を■■■■■■■■■■とした．■LightLensPolarizer¼Wave Plate図３■光弾性法による■■■中の内部応力分布観察■■ ・■■数値解析による■■■中の内部応力分布■■光弾性法による応力分布観察結果の妥当性を調査するため，有限要素法を用いて■■■による■■■■■突合せ接合の数値解析を行った．被接合材の■■■■■■■■■■を剛塑性体とし，計算負荷軽減のために解析エリアを■■×■■×■■■■■の領域とした（図４）．また，接合ツールは剛体とし，接合ツールおよび接合条件は ・■の接合体内部状態観察と■偏光光源部接合ツール偏光撮像部３．実験結果と考察 ■■・■■接合界面構造観察結果■接合面接合裏面接合方向接合面同じとした．さらに解析モデルの簡略化のためオフセット量は■■■■とした．本研究では接合ツール挿入時の応力分布の数値解析を行い，光弾性法による実験結果と比較検討した．■■■■による■■■■■突合せ接合では，プローブ側面で削られた■■材表面が与接合界面近傍に分散することが明らかにされている■■．■■■■■突合せ接合では，プローブ形状で接合強度が異なることから，プローブ側面で削られた■■材の接合界面構造が接合強度に影響していると考えられる■■．そこで，異なるプローブ形状で得られた接合体を■線■■法で撮像し，■■■■■を透過させて得られた接合界面近傍の■■■■切片および■■■■接合界面構造の■■像を図５■６に示す．■図５にストレート形状のプローブを用いた場合の■■■■接合界面を■■から観察した結果を示す．接合界面の■■■■はプローブとの接触により削られ，その■■■■切片が■■の塑性流動により接合界面近傍に分散する．図５ff■■は■■から見た■■■■の接合界面であり，図５ff■■はその接合界面を接合方向側より見たものである．■■■■の接合界面近傍にはプローブにより削られた■■■■切片が分散している．図５ff■■に示すように■■■■の大きな切片は，接合面からの深さ■■■～■■■■■■の間に集中して分散している．図５ff■■に示すように，その切片群の下の■■■■接合界面には，切片が残存していない平坦な面が形成されているのが確認できる．これは，ストレート形状のプローブ側面により接合界面の■■■■が均一に削られて新生面を創出し，その面Cameraで接合部が形成されたと考えられる．■図５■ストレート形状における■線■■撮像結果■ff■■■■からの観察像■■ff■■接合方向からの観察像■■図６にねじ形状のプローブを用いた場合の■■■■接合界面を■■から観察した結果を示す．ねじ形状でもストレート形状と同様に■■■■接合界面の上方の接合界面近傍にプローブにより削られた■■■■切片が分散している．■■■■切片は接合面から深さは ■■～■■■■■■の間に集中し分散しており，ストレート形状とは異なりプローブ底部付近に密集している．ねじ形状を用いることで材料流動が下方向へ強い塑性流動が誘起されたと考えられる．また，■■■■切片の大きさは，ねじ形状の方が比較的小さい．ねじ形状ではねじ山の頂部しか■■■■と接触しないため，■■■■の切片の− 122 −PVCPolarizer¼Wave PlateLens(a)3mm(b)
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