パラメータ設定
荷重 P5000 N
継手幅 w25.0 mm
重なり長さ L50.0 mm
被着体弾性率 E₁70 GPa
被着体板厚 t₁2.0 mm
被着体弾性率 E₂70 GPa
被着体板厚 t₂2.0 mm
接着剤せん断弾性率 Ga1.5 GPa
接着剤厚さ ta0.20 mm
許容せん断強度 τ_allow25 MPa
Volkersenモデル
$$\tau(x) = \frac{P\kappa}{2w}\cdot\frac{\cosh(\kappa x)}{\sinh(\kappa L/2)}$$ $$\kappa = \sqrt{\frac{G_a}{t_a}\left(\frac{1}{E_1 t_1}+\frac{1}{E_2 t_2}\right)}$$平均せん断応力：$\bar{\tau} = P/(w\cdot L)$
応力集中係数：$K = \tau_{max}/\bar{\tau}$
0.0 MPa
最大τ (端部)
0.0 MPa
平均τ
0.00
応力集中係数 K
0.00
安全率 S.F.
せん断応力分布（Volkersen）
パラメータ影響分析（継手長 vs τ_max）
Hart-Smith弾塑性モデル
接着剤を弾完全塑性と仮定：$\tau \leq \tau_y$ で弾性、$\tau > \tau_y$ で塑性流れ。
破壊荷重：$P_f = w\left[2\tau_y\sqrt{\frac{2G_a t_a \gamma_p}{(1/E_1t_1+1/E_2t_2)}} + \tau_y \cdot L_{el}\right]$
ピーリング応力（線形弾性近似）：
$$\sigma_p(x) \approx \frac{6 M(x)}{t_a^2}$$
実務メモ: エポキシ系構造接着剤ではGa ≈ 1〜2 GPa、τy ≈ 25〜40 MPa、破断ひずみ ≈ 0.5〜5%。航空宇宙ではHart-Smith法が設計標準（FAA AC 20-107B）。自動車ボディでは継手長/板厚比 = 10〜30が典型値。