JPH01167634A - クリープ試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は材料試験のクリープ試験を行うに際して、試験
データの取り方に工夫を施した試験方法の改良に関する
。

〔従来の技術〕

構造部材は長時間にわたり圧力や荷重が作用すると、そ
の使用時間の経過に伴ってクリープが発生する。そのた
め、構造部材に使用する材料の試験片をＪＩＳ−Ｚ　　
２２７１−１９７８による一定温度、一定荷重（また番
よ応力）の下に保持して時間の経過と共に増加する伸び
（歪）を連続的に測定するクリープ試験によるデータが
必要であるが、該クリープ試験においては、数日にわた
る長期間のデータをサンプルする必要が生じる。そして
、従来はこのクリープデータのサンプリングを時間ベー
スで行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記したクリープデータのサンプリングを時
間ベースで行う試験方法にあっては、クリープ曲線との
関係で、多くのデータを採取することとなることから、
有限なるメモリ容量を有効に利用できず、試験結果を有
効に把握できないという問題があった。

また、クリープ曲線のデータを有効に採取する方法とし
て、特定関数（ｌｏｇ関数）に伴ってデータサンプリン
グ周期を変化させる方法も採用されているが、この方法
にあっては、試験材料の種類によるクリープ曲線の違い
から採取データ数が未知数であるため、クリープ曲線を
ある程度予測し得る試験材料にしか応用できないという
問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記した問題点を解決するために、決められた
データ数で最大の効果を上げよ゛うとするもので、その
手段は、一定の引張荷重あるいは応力を試験材料に印加
して、該試験材料のクリープ試験を行う方法において、
目標とするトータル伸びあるいは歪量を予め決められた
分解能で割り算して求めた値に対して、実際に測定され
た伸び量あるいは歪量の変化量が大きくなる点を順次サ
ンプリングし、このサンプリングした時の時間をデータ
としてメモリするようにしたクリープ試験方法によって
なされる。

〔作　用〕 本発明の材料試験における疲労・クリープ試験方法は、
クリープ試験を行うに際して、伸びあるいは歪の変化量
を連続して監視し、直前の伸びあるいは歪と比較してあ
らかじめ決められた量変化した時の時間をデータとして
取り込みメモリ内に記憶するようにして、正確なるデー
タを効率良く採取し、かつ、データの解析が簡単に行え
るようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

１は固定部材２に取付けられたロードセル、３は該ロー
ドセルｌに固定されたチャック、４は前記固定部材２に
取付けられたアクチュエータ、５は該アクチュエータ４
のピストン４ａに固定されたチャック、６は２つのチャ
ック３，５間に取付けられた試験材料、７は該試験材料
６に装着された伸び検出器である。８は前記ロードセル
ｌからの荷重信号を増幅する増幅器、９は伸び検出器７
からの伸び信号を増幅する増幅器である。

１０は演算装置にして、前記した増幅器８にて増幅され
たアナログの荷重信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器１０ａと、前記した増幅器９にて増幅されたアナ
ログの伸び信号をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換器ｔａ
ｂと、後述する第２図に示す演算を行う演算回路１０ｃ
と、予め設定した荷重、前記したＡ／Ｄ変換器１０ｂよ
りのデータおよびサンプリングした時間対応のデータを
記憶するメモリ１０ｄ、該メモリ１０ｄよりの予め設定
したデジタルの荷重信号をアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換器１０ｅとから構成されている。

１１は前記Ｄ／Ａ変換器１０ｅよりの信号と前記増幅器
８よりの信号とを加算し、その差分の出力を送出する加
算器、１２は該加算器１１よりの出力を増幅する増幅器
にして、その出力がアクチュエータ４のサーボパルプ４
ｂに入力される。

次ぎに、前記した構成に基づいて動作を説明する。

今、メモリ１０ｄに記憶されている予め設定した荷重に
対応したデジタル信号がＤ／Ａ変換器１０ｅｓ加算器１
１および増幅器１２を介してサーボパルプ４ｂに印加さ
れるので、アクチュエータ４のピストン４ａが矢印の如
く下降して、試験材料６に引張荷重を与える。所定の初
期荷重が印加された試験材料６は第３図に示す如く初期
伸びεＳだけ伸びる。また、試験材料６に引張荷重が印
加されると、ロードセル１にも引張荷重が作用するので
、該ロードセル１から引張荷重に比例した信号が出力さ
れ、この信号が増幅器８にて増幅されて加算器１１に入
力される。この加算器１１にはＤ／Ａ変換器１０ｅより
予め設定された一定荷重の信号が人力されているので、
その差分の信号がサーボパルプ４ｂに入力される。従っ
て、アクチュエータ４は試験材料６に一定の引張荷重が
印加されるように動作する。

なお、増幅器８よりの荷重信号はＡ／Ｄ変換器１０ａを
介して演算装置１０に入力される。

そして、アクチュエータ４が試験材料６に一定荷重を印
加すると、時間の経過と共に試験材料６は伸びるので、
その伸びに応じた信号が伸び検出器７より出力され増幅
器９を介して演算装置１０のＡ／Ｄ変換器１０ｂに入力
される。ところで、このＡ／Ｄ変換器１０ｂが１２ビツ
トのものを使用しているとすれば、最大４０９６ポイン
トのデータを採取できる。すなわち、この４０９６ポイ
ントがデータの分解能に対応しているので、試験条件と
しての試験材料６のトータル伸びを決めることにより、
トータル伸びを４０９６ポイントで等分すれば、１ポイ
ント毎の変化点を採取することができる。従って、Ａ／
Ｄ変換器１０ｂとしてより高分解能のものを使用すれば
、使用可能なメモリ容量内にてさらに精度の良いデータ
を得ることができるものである。

このように、所望の分解能を有するＡ／Ｄ変換器１０ｂ
よりのデジタル出力である伸び信号は演算回路１０ｃに
入力され、第２図のフローチャート図に示す演算を行う
。すなわち、演算回路１０ＣはＡ／Ｄ変換器１０ｂの分
解能で、試験材料６の目標とするトータル伸びεｔ　（
第３図）を割り算した値Δε０を求め、このΔεθ値を
メモリｌＯｄ内に記憶する（ステップａ）。

そして、このように求めた１ポイントに対応する基準の
伸びΔεθ値に対して、実際に伸び検出器７より得られ
た増幅器９、Ａ／Ｄ変換器１０ｂを介しての伸びΔεが
大きいか、あるいは等しいかを監視する（ステップｂ）
。そして、演算回路１０ｃが１回目（Ｍ＝１）のΔε≧
Δε０を得ると、該演算回路ｔＯＣは出力を送出し、そ
の検出した時の時間（第４図のＵＳ）をデータとしてメ
モリｌＯｄ内に記憶する（ステップＣ）。

次いで、２回目（Ｍ＝Ｍ＋１）のデータの取り込みの準
備に入る（ステップｄ）。そして、次のステップｅにお
いて、演算回路１０ｃはΔε≧εｔを監視しくステップ
ｅ）、伸び検出器７により検出された伸びΔεがトータ
ル伸びεｔより小さい場合には、ステップｂに戻ってΔ
ε≧εｔを演算回路１０Ｃが検出するまで、前記したス
テップを繰り返し行うと共に、Δε≧ΔεＯＸＭを検出
する毎に、その検出した時の時間をメモリ１０ｄ内に記
憶する。このように、伸びの変化量をモニタし、直前の
伸びと比較して１ビツト変化したら、その時の時間をメ
モリ１０ｄ内に記憶するので、変化点のみがサンプルさ
れてメモリ１０ｄの容量を効率よく利用できるものであ
る。

なお、前記した実施例は、試験材料６に対して一定荷重
を印加するものについて説明したが、該試験材料６に一
定応力を印加して歪を連続的に測定するクリープ試験に
も応用できるものである。

〔発明の効果〕

本発明は前記したような方法によって試験材料のクリー
プ試験を行うので、メモリに取り込むデータ数が少なく
なってメモリ容量を効率よく使用できると共に、伸びあ
るいは歪を基本としてデータを取るので有効なるデータ
が確実に得られ、かつ、試験開始直後の歪速度が速い部
分のデータが細かく得られることから、詳細なりリープ
曲線が得られる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る材料試験におけ゛る疲労・クリー
プ試験方法を実施するための装置の一例を示す構成図、 第２図はフローチャート図、 第３図、第４図は特性図である。 ｌ・・・ロードセル、４・・・アクチュエータ、８，９
゜１２・・・増幅器、１０・・・演算装置、１０ａ、１
０ｂ・・・Ａ／Ｄ変換器、１０ｃ・・・演算回路、ｌＯ
ｄ・・・メモリ、１０ｅ・・・Ｄ／Ａ変換器。 特許出願人　　　　株式会社鷺宮製作所第１０ 第２０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定の引張荷重あるいは応力を試験材料に印加して、該
   試験材料のクリープ試験を行う方法において、目標とす
   るトータル伸びあるいは歪量を予め決められた分解能で
   割り算して求めた値に対して、実際に測定された伸び量
   あるいは歪量の変化量が大きくなる点を順次サンプリン
   グし、このサンプリングした時の時間をデータとしてメ
   モリするようにしたことを特徴とするクリープ試験方法
   。