JPH0750023B2 - 最大荷重時伸びの検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は材料の引張試験方法に係り、特に最大荷重点
が応力−歪曲線上の平坦部に現れるような材料を引張試
験する場合に、妥当な最大荷重時伸びをリアルタイムで
与える最大荷重時伸びの検出方法に関する。

従来の技術 従来、材料の引張試験において、最大荷重時伸びをリア
ルタイムで得る場合、試験中の最大荷重到達点における
伸びを最大荷重時伸びとして与えている。したがって、
第４図（ａ）に示すように、最大荷重点が応力一歪曲線
の平坦部に現れるような材料の場合、最大荷重時伸びは
最初に最大荷重に到達した時点（同図におけるＡ点）に
おける伸びとして検出される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の検出方法によれば、第４図（ｂ）
に示すように、応力−歪曲線平坦部に僅かなピーク点Ｐ
がある場合、このピーク点に対応した伸びを最大荷重時
伸びとして出力する。このようなピーク点は同じ材料を
引張試験しても、試験ごとに変化するのが通常であるた
め、最大荷重時伸びが試験毎に変動するという不都合を
生ずる。

ところで、最大荷重点が応力−歪曲線上の平坦部に現れ
るような材料を引張試験する場合、通常、前記応力−歪
曲線の平坦部の中点の伸びを最大荷重時伸びと定義して
いる。そのため、上述したことから明らかなように、従
来の最大荷重時伸びの検出方法は、前記定義に則したデ
ータを与えることができないという問題点もある。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、最大荷
重点が応力−歪曲線の平坦部に現れる材料の最大荷重時
伸びを、前記平坦部の中点における伸びとしてバラツキ
なく検出できる最大荷重時伸びの検出方法を提供するこ
とを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、この発明は、以下のような
特徴を有している。

即ち、この発明に係る最大荷重時伸びの検出方法は、第
１図に示すように、引張試験における最大荷重点を検出
し、この最大荷重点から予め定められた荷重ΔＬをオフ
セットして第１の荷重点P1と第２の荷重点P2を決定し、
前記二つの荷重点における伸び値の中間値を最大荷重時
伸びとして与えている。

具体的には、サンプリングデータ（L,E）の荷重データ
（Ｌ）が、前記オフセット量に対応したｋ個のデータ領
域〔XIL,X1E〕、〔X2L,X2E〕、・・・〔XkL,XkE〕を備
えた記憶手段に蓄えられる荷重データ（XkL）よりも大
きい場合に、前記記憶手段に蓄えられた各データを下位
のデータ領域に順にシフトするとともに、前記サンプリ
ングデータ（L,E）をデータ領域〔XkL,XkE〕に蓄え、前
記データ領域〔X1L,X1E〕に最終的に蓄えられている伸
び値データ（X1E）を第１の荷重点における伸び値とし
ている。

一方、サンプリングデータ（L,E）の荷重データ（Ｌ）
が、前記記憶手段に蓄えられる荷重データ（XkL）より
も小さい場合に、その荷重データ（Ｌ）が前記記憶手段
のデータ領域〔X1L,X1E〕に最終的に蓄えられる荷重デ
ータ（X1L）と略等しい時に、その荷重点における伸び
値データ（Ｅ）を第２の荷重点における伸び値としてい
る。

作用 上述したように、引張試験において得られる時々刻々の
サンプリングデータによって、前記記憶手段のデータ領
域のデータを更新してゆくことにより、最終的には、記
憶手段のデータ領域〔XkL〕の最大荷重点が、データ領
域〔X1L〕に最大荷重点からオフセットされた第１の荷
重点がそれぞれ蓄えられる。また、荷重減少の際に得ら
れる荷重サンプリングデータと記憶手段に蓄えられる荷
重データ（X1L）とが比較されることにより、第２の荷
重点が検出され、各荷重点に対応した伸び値の中間値を
求め、この中間値が最大荷重時における伸びとして与え
られる。オフセットされた第１の荷重点と第２の荷重点
との中間点に最大荷重時伸びを求めるので、応力−歪曲
線の平坦部に存在するピーク点の影響が排除される。

実施例 以下、第２図及び第３図に従ってこの発明の一実施例を
説明する。

第３図において、応力−歪曲線（但し、平坦部分のみを
示す）上に四角印で示したように、引張試験片の荷重及
び伸びのデータ（L,E）がサンプリングされる（ステッ
プ１）。

時々刻々のサンプリングデータ（L,E）は、後述するバ
ッファ・メモリに蓄えられている荷重データ（XkL）と
その大小を比較される（ステップ２）。このバッファ・
メモリは、最大荷重点からのオフセット量に対応したｋ
個のデータ格納領域〔X1L,X1E〕、〔X2L,X2E〕、・・・
〔XkL,XkE〕を備えている。前記オフセット量ｋは、例
えば最大負荷125kgを1250単位で表わした場合に、前記
最小単位の数で表わされる。従って、第３図に示すよう
にオフセット量が３である場合、オフセットされる荷重
は0.375kg（0.125kg×３）となる。また、この場合のバ
ッフア・メモリは４個のデータ格納領域〔X1L,X2E〕、
〔X2L4X2E〕、〔X3L,X4E〕、〔X4L,X4E〕を備えてい
る。なお、以下の説明はバッファ・メモリが４個のデー
タ領域を有するものであるとして説明する。

荷重データ（Ｌ）がバッファ・メモリに蓄えられている
荷重データ（X4L）よりも大きいときは、データ領域〔X
2L,X2E〕のデータを隣のデータ領域〔X1L,X1E〕に、デ
ータ領域〔X3L,X3E〕のデータを〔X2L,X2E〕に、データ
領域〔X4L,X4E〕のデータを〔X3L,X3E〕に、それぞれシ
フトし、このときのサンプリングデータ（L,E）を〔X4
L,X4E〕に蓄える（ステップ３）。即ち、サンプリング
荷重データ（Ｌ）が荷重データ（X4L）と同じか或いは
小さいときは、バッファ・メモリの内容は更新されな
い。したがって、最終的にバッファ・メモリの各データ
領域〔X1L,X1E〕、〔X2L,X2E〕、〔X3L,X3E〕、〔X4L,X
4E〕には、第３図に示すD4、D5、D6、D7サンプリング点
における各荷重及び伸びデータが蓄えられる。ここで、
サンプリング点D7が最大荷重点、D4が第１の荷重点とな
る。

一方、ステップ２において、荷重データ（Ｌ）がバッフ
ァ・メモリの荷重データ（X3L）よりも小さいと判断さ
れた場合（これは、第３図においてサンプリング点D16
〜D19のデータが入力された場合に相当する）、ステッ
プ４に進む。

ステップ４において、入力されたサンプリング荷重デー
タ（Ｌ）と、バッファ・メモリの荷重データ（X1L）と
比較される。

前記両荷重データ（Ｌ）と（X1L）とが、略等しいと判
断された場合（第３図においてサンプリング点D18のデ
ータが入力された場合に相当する）、そのときのサンプ
リングデータ（L,E）が第２の荷重点データ（Y1L,Y2E）
として、別のメモリに蓄えられる。

しかして、ステップ３、ステップ５が終了した後、また
はステップ４において荷重データ（Ｌ）が荷重データ
（X1L）に等しくないと判断された場合は、ステップ６
に移り、試験が終了したか否かが判断される。

試験が終了していないときは、ステップ１に戻って、上
述した処理を繰り返す一方、試験が終了しているときは
ステップ７に進む。

ステップ７において、第１の荷重点の伸びデータ（X1
E）と第２の荷重点の伸びデータ（Y1E）との平均値（X1
E＋Y1E）/2が算出され、その結果を最大荷重時伸びＭと
して出力する。

ところで、第３図に示すように、応力−歪曲線上にピー
ク点D13′がある場合、前記バッファ・メモリの各デー
タ領域〔X1L,X2E〕、〔X2L,X2E〕、〔X3L,X4E〕、〔X4
L,X4E〕には、サンプリング点D5、D6、D7、D13′の各デ
ータ（L,E）が蓄えられる。したがって、この場合、D1
3′が最大荷重点にとなり、これから３単位をオフセッ
トされたサンプリング点D5が、第１の荷重点となり、サ
ンプリング点D17が第２の荷重点となる。しかして、前
記第１及び第２の荷重点における伸び値（X1E′）、（Y
1E′）の平均値がこの場合の最大荷重値伸びＭ′として
与えられる。第３図より明らかなように、最大荷重値伸
びＭとＭ′は略同一である。従って、応力−歪曲線の平
坦部にピーク点が有る場合とない場合とにおいて、検出
される最大荷重時伸びに大差はない。

なお、上述の実施例において最大荷重点からのオフセッ
ト値は、荷重単位で３であるとして説明した。しかしな
がら、オフセット値は材料の特性に応じて適宜に設定さ
れ得るものであり、その他の値で有ってもよい。

また、実施例において最大荷重時伸びは第１及び第２の
荷重点の伸びの和を２が除算することによって求めると
して説明したが、この発明はこれに限られるものでな
く、最大荷重時伸びの定義に応じて変重可能なものであ
る。

発明の効果 以上、説明したように、この発明は引張試験における最
大荷重点に対して、予め定められた荷重をオフセットし
た第１の荷重点と第２の荷重点における各伸び値を検出
し、前記両伸び値の中間値を最大荷重値伸びとして与え
ているから、最大荷重時伸びの定義に則したデータを与
えることができるだけでなく、応力−歪曲線の平坦部分
に僅かなピーク点があっても、これにより最大荷重時伸
びが変動することがないので、バラツキのないデータを
得ることができる。しかも、試験中にデータサンプリン
グを行いつつ、リアルタイムでそのデータを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る検出方法の原理の説明図、第２
図及び第３図はこの発明の一実施例の説明図、第４図は
従来の最大荷重時伸びの検出方法の説明図である。 P1……第１の荷重点、P2……第２の荷重点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】引張試験における最大荷重点に対して、予
   め定められた荷重をオフセットした第１の荷重点と第２
   の荷重点における各伸び値を検出し、前記両伸び値の中
   間値を最大荷重時伸びとして与え、 前記第１の荷重点における伸び値は、サンプリングデー
   タ（L,E）の荷重データ（Ｌ）が、前記オフセット量に
   対応したｋ個のデータ領域〔X1L,X1E〕〜〔XkL,LkE〕を
   備えた記憶手段に蓄えられている荷重データ（XkL）よ
   りも大きい場合に、前記記憶手段に蓄えられた各データ
   を下位のデータ領域に順にシフトするとともに、前記サ
   ンプリングデータ（L,E）をデータ領域〔XkL,XkE〕を蓄
   えて、前記データ領域〔XkL,XkE〕に最終的に蓄えられ
   ている伸び値データ（XkE）から得るとともに、 前記第２の荷重点の伸び値は、サンプリングデータ（L,
   E）の荷重データ（Ｌ）が、前記記憶手段に蓄えられて
   いる荷重データ（XkL）より小さい場合に、その荷重デ
   ータ（XkL）が前記記憶手段のデータ領域〔X1L,X1E〕に
   最終的に蓄えられている荷重データ（X1L）と略等しい
   時に、その荷重点における伸び値データから得ることを
   特徴とする最大荷重時伸びの検出方法。