JPH08240517A - 引張試験片および引張試験方法ならびに引張試験装置 - Google Patents

引張試験片および引張試験方法ならびに引張試験装置

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JPH08240517A
JPH08240517A JP4584695A JP4584695A JPH08240517A JP H08240517 A JPH08240517 A JP H08240517A JP 4584695 A JP4584695 A JP 4584695A JP 4584695 A JP4584695 A JP 4584695A JP H08240517 A JPH08240517 A JP H08240517A
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JP
Japan
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tensile test
test piece
tensile
measuring
elongation
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JP4584695A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yamada
田 廣 志 山
Shigeru Koide
出 茂 小
Fumio Iwane
根 文 男 岩
Shinji Yamaguchi
口 真 二 山
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄板の材料に対しても測定値のばらつきが少
なく十分に正確な引張試験を行うことができるようにす
る。 【構成】 板厚が0.5mm以下の薄板形状をなす平行
部1aと、平行部1aの両端のつかみ部1b,1bをそ
なえ、平行部1aの中心位置より両端方向に離れたそれ
ぞれの位置を基端として中心方向に延びると共に先端1
d−e,1d−eで相互に対向する伸び測定用補助片1
d,1dをそなえた薄板引張試験用引張試験片1を用
い、両端のつかみ部1b,1bで引張荷重を加えて前記
引張荷重を計測すると共に対向する先端1d−e,1d
−eの間隔を測定して試験片の伸びを計測する薄板材料
の引張試験方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、材料の引張試験を行っ
て、材料の弾性的性質,塑性変形抵抗,破断強さ,成形
性などを測定・評価するのに利用される引張試験片およ
び引張試験方法ならびに引張試験装置に関し、とくに薄
板材料の引張試験を行うのにも適した薄板引張試験用引
張試験片および薄板引張試験方法ならびに薄板引張試験
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】材料の引張試験に使用される引張試験片
としては、例えば、JIS Z 2201に制定されて
いるものがあり、その一例としては、図6に示すよう
に、引張試験片51の中央部分において同一断面を有す
る平行部51aと、引張試験片51の両端部でそれぞれ
引張試験装置の試験片つかみ治具に固定されるつかみ部
51b,51bと、平行部51aに応力を均一に分散さ
せるために平行部51aとつかみ部51b,51bとの
間に設けた肩部51c,51cを有し、伸び測定の基準
となる長さを得るために平行部51aに付けた2標点間
の距離を標点距離Lとして設定したものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような引張試験片
51を用いて引張試験を行うに際しては、引張試験片5
1の両端つかみ部51b,51bを介して平行部51a
に引張荷重を加えることによって、材料の降伏点,引張
強さ,降伏伸び,破断伸び,絞り等を測定するようにし
ているが、引張試験片51の平行部51aがとくに板厚
0.5mm以下の薄板状である場合には、伸びの正確な
計測を行うことが困難であるため、測定値にばらつきを
生じやすいことから、とくに重要な材料特性値であるn
値(加工硬化指数)やγ値(塑性ひずみ比)等を正確に
求めることが困難であるので、薄板材料に対しても正確
な引張試験を行うことができるようにすることが課題と
してあった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、とくに薄板の材料に対し
ても測定値のばらつきが少なく十分に正確な引張試験を
行うことが可能である引張試験片および引張試験方法な
らびに引張試験装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる引張試験
片は、請求項1に記載しているように、平行部と、前記
平行部の両端のつかみ部をそなえた引張試験片におい
て、平行部の中心位置より両端方向に離れたそれぞれの
位置を基端として中心方向に延びると共に先端で相互に
対向する伸び測定用補助片をそなえた構成としたことを
特徴としている。
【0006】そして、本発明に係わる引張試験片の実施
態様においては、請求項2に記載しているように、平行
部が薄板形状をなしかつ板厚が0.5mm以下であるも
のとすることができる。
【0007】また、本発明に係わる引張試験方法は、請
求項3に記載しているように、請求項1または2に記載
の引張試験片を用い、両端のつかみ部を介して平行部に
引張荷重を加えて前記引張荷重と伸び測定用補助片の先
端同士の間隔を測定する構成としたことを特徴としてい
る。
【0008】さらに、本発明に係わる引張試験装置は、
請求項4に記載しているように、請求項1または2に記
載の引張試験片のつかみ部をつかんだ状態にして引張試
験片の平行部に引張荷重を加える試験片つかみ治具と、
前記引張試験片の平行部に付加された引張荷重を測定す
る荷重測定器と、先端で相互に対向する伸び測定用補助
片の対向間隔を測定する伸び測定器をそなえた構成とし
たことを特徴としている。
【0009】そして、本発明に係わる引張試験装置の実
施態様においては、請求項5に記載しているように、伸
び測定器はレーザ変位計をそなえているものとすること
ができる。
【0010】また、本発明に係わる引張試験装置は、請
求項6に記載しているように、請求項1または2に記載
の引張試験片のつかみ部をつかんだ状態にして引張試験
片の平行部に引張荷重を加える試験片つかみ治具と、前
記薄板引張試験片の平行部に付加された引張荷重を測定
する荷重測定器と、先端で相互に対向する伸び測定用補
助片の対向間隔を測定する伸び測定器と、引張試験片の
平行部の幅を測定する幅測定器をそなえた構成としたこ
とを特徴としている。
【0011】そして、本発明に係わる引張試験装置の実
施態様においては、請求項7に記載しているように、伸
び測定器および幅測定器はレーザ変位計をそなえている
ものとすることができる。
【0012】
【発明の作用】本発明に係わる引張試験片は、請求項1
に記載しているように、平行部と、前記平行部の両端の
つかみ部をそなえた引張試験片において、平行部の中心
位置より両端方向に離れたそれぞれの位置を基端として
中心方向に延びると共に先端で相互に対向する伸び測定
用補助片をそなえた構成としたから、通常の材料のほか
薄板の材料について引張試験を行ったとしても、引張試
験片に設けた先端で相互に対向する伸び測定用補助片の
引張試験後の対向間隔を測定するだけで、試験片の伸び
がわかるようになるので、測定値のばらつきが少なく十
分に正確な引張試験が行えるようになる。
【0013】そして、本発明に係わる引張試験片の実施
態様においては、請求項2に記載しているように、平行
部が薄板形状をなしかつ板厚が0.5mm以下であるも
のとすることによって、板厚が0.5mm以下の薄い材
料に対しても正確なる引張試験が行えるようになる。
【0014】また、本発明に係わる引張試験方法は、請
求項3に記載しているように、請求項1または2に記載
の引張試験片を用い、両端のつかみ部を介して平行部に
引張荷重を加えて前記引張荷重と伸び測定用補助片の先
端同士の間隔を測定する構成としたから、薄い材料の引
張試験であっても十分正確に引張試験が行えるようにな
る。
【0015】さらに、本発明に係わる引張試験装置は、
請求項4に記載しているように、請求項1または2に記
載の引張試験片のつかみ部をつかんだ状態にして引張試
験片の平行部に引張荷重を加える試験片つかみ治具と、
前記引張試験片の平行部に付加された引張荷重を測定す
る荷重測定器と、先端で相互に対向する伸び測定用補助
片の対向間隔を測定する伸び測定器と、請求項6におい
てはさらに、引張試験片の平行部の幅を測定する幅測定
器をそなえた構成としたから、引張試験後において伸び
測定用補助片の先端同士の対向する間隔を測定するだけ
で伸びがわかるようになるので、薄い材料の引張試験で
あっても正確にそしてまたほとんど自動的に行われるこ
ととなる。
【0016】そして、本発明に係わる引張試験装置の実
施態様においては、請求項5に記載しているように、伸
び測定器はレーザ変位計をそなえているものとすること
ができ、さらには請求項7に記載しているように、幅測
定器もレーザ変位計をそなえているものとすることがで
き、レーザ変位計によって正確な引張試験が行えること
となる。
【0017】
【実施例】図1は本発明に係わる引張試験片の一実施例
を示すものであって、図1に示す引張試験片1は、この
引張試験片1の中央部分において同一断面を有する平行
部1aと、引張試験片1の両端部でそれぞれ引張試験装
置の試験片つかみ治具に固定されるつかみ部1b,1b
と、平行部1aに応力を均一に分散させるために平行部
1aとつかみ部1b,1bとの間に設けた肩部1c,1
cと、平行部1aの中心位置より両端方向に離れたそれ
ぞれの位置を基端として中心方向に延びると共に先端1
d−e,1d−eで相互に対向する伸び測定用補助片1
d,1dをそなえた構成を有するものとなっている。
【0018】図2は本発明に係わる引張試験装置の一実
施例を示すものであって、この引張試験装置11は、図
1に示した引張試験片1のつかみ部1b,1bをつかん
だ状態にして引張試験片1の平行部1aに引張荷重を加
える試験片つかみ治具11a,11bと、前記引張試験
片1の平行部1aに付加された引張荷重を測定する荷重
測定器12と、この荷重測定器12により測定した引張
荷重を表示する荷重表示器13と、先端1d−e,1d
−eで相互に対向する伸び測定用補助片1d,1dの対
向間隔を測定する伸び測定器14と、この伸び測定器1
4により測定した伸びを表示する伸び表示器15と、平
行部1aの幅を測定する幅測定器16と、この幅測定器
16により測定した幅を表示する幅表示器17をそなえ
ている。
【0019】そして、伸び測定器14は、伸び測定用補
助片1d,1dの先端1d−e,1d−eにおける対向
間隔およびその変化を測定するために、伸び測定用補助
片1d,1dの手前側に設けたレーザ光投光器14a−
Tと、伸び測定用補助片1d,1dの向こう側に設けた
レーザ光受光器14a−Rを組み合わせたレーザ変位計
14a(14)をそなえていると共に、伸び演算器14
b(14)そなえていて、伸び表示器15に伸び演算値
を送るものとなっている。
【0020】また、幅測定器16は、平行部1aの幅お
よびその変化を測定するために、平行部1aの手前側に
設けたレーザ光投光器16a−Tと、平行部1aの向こ
う側に設けたレーザ光受光器16a−Rを組み合わせた
レーザ変位計16a(16)をそなえていると共に、幅
演算器16b(16)をそなえていて、幅表示器17に
幅演算値を送るものとなっている。このとき、引張試験
片1の破断位置とレーザ変位計16a(16)の位置と
にずれを生じたとしても、幅寸法の急変点を見い出すこ
とで破断位置での幅の測定が可能である。
【0021】さらに、上記荷重,伸びおよび幅の測定情
報はパソコン21に入力され、必要に応じてプリンタ2
2で出力することによって、次表に例示するような特性
を得ることができる。
【0022】
【0023】なお、幅測定器16は、引張試験片1の平
行部aが円形断面を有していて材料の絞りを測定する場
合に平行部1aの直径およびその変化を測定するのに使
用される。
【0024】次に、実施の一例を示すと、図1に示した
引張試験片1において、全長L=162mm,端部か
ら肩部1cまでの長さL=39mm,伸び測定用補助
片1d,1dの合算長さL=54mm,伸び測定用補
助片1d,1dの幅W=2mm,W=2mm,(標
点距離相当部長さ50mm),先端1d−e,1d−e
の間隔D=1mm,つかみ部1b,1bの幅W=2
5mm,平行部1aの幅W=12.5mm,肩部1
c,1cの半径R=20mm,試験片の板厚0.5mm
の仕様とした薄板引張試験片1を使用して薄板引張試験
を行って、図3に示すような破断時までの応力[σ]と
歪[ε]との関係を荷重測定器12および伸び測定器1
4の測定結果からパソコン21で求めたところ、図4に
示す応力−歪線図を得た。そして、上記仕様の薄板引張
試験片1を用いて行なった引張試験により測定した伸び
の値は図5に示すようにばらつきが著しく少ない狭い範
囲内のものとなっており、伸び測定用補助片(1d,1
d)を設けないほかは上記と全く同一寸法とした図6に
示す従来の薄板引張試験片51を用いて行った引張試験
により測定した伸びの値は同じく図5に示すようにばら
つきが大きいものとなっていて、本発明によれば伸びの
値のばらつきが従来例に比べて著しく少ないものとなっ
ていた。
【0025】
【発明の効果】本発明に係わる引張試験片は、請求項1
に記載しているように、平行部と、前記平行部の両端の
つかみ部をそなえた引張試験片において、平行部の中心
位置より両端方向に離れたそれぞれの位置を基端として
中心方向に延びると共に先端で相互に対向する伸び測定
用補助片をそなえた構成としたから、通常の材料のほ
か、薄板の材料について引張試験を行ったとしても、試
験片に設けた先端で相互に対向する伸び測定用補助片の
引張試験後の対向間隔を測定するだけで、試験片の伸び
がわかるようになるので、測定値のばらつきが少なく十
分に正確な引張試験を行うことが可能になるという著し
く優れた効果がもたらされる。
【0026】そして、本発明に係わる引張試験片の実施
態様においては、請求項2に記載しているように、平行
部が薄板形状をなしかつ板厚が0.5mm以下であるも
のとすることによって、板厚が0.5mm以下の薄い材
料に対しても正確なる引張試験が行うことが可能である
という著しく優れた効果がもたらされる。
【0027】また、本発明に係わる引張試験方法は、請
求項3に記載しているように、請求項1または2に記載
の引張試験片を用い、両端のつかみ部を介して平行部に
引張荷重を加えて前記引張荷重と伸び測定用補助片の先
端同士の間隔を測定する構成としたから、薄い材料の引
張試験であっても十分正確に引張試験が行うことが可能
である。
【0028】さらに、本発明に係わる引張試験装置は、
請求項4に記載しているように、請求項1または2に記
載の引張試験片のつかみ部をつかんだ状態にして引張試
験片の平行部に引張荷重を加える試験片つかみ治具と、
前記引張試験片の平行部に付加された引張荷重を測定す
る荷重測定器と、先端で相互に対向する伸び測定用補助
片の対向間隔を測定する伸び測定器と、請求項6におい
てはさらに、平行部の幅を測定する幅測定器をそなえた
構成としたから、薄い材料であってもその引張試験を正
確にそしてまたほとんど自動的に行うことが可能になる
と共に請求項6においては絞り等の測定をもほとんど自
動的に行うことが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
【0029】そして、本発明に係わる引張試験装置の実
施態様においては、請求項5に記載しているように、伸
び測定器はレーザ変位計をそなえているものとすること
ができ、さらには請求項7に記載しているように、幅測
定器もレーザ変位計をそなえているものとすることがで
き、レーザ変位計の使用によって正確な引張試験を行う
ことが可能となるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる引張試験片の一実施例を示す説
明図である。
【図2】本発明に係わる引張試験装置の基本構成を示す
説明図である。
【図3】本発明に係わる引張試験片を用いて引張試験を
行った際の破断時の説明図である。
【図4】本発明に係わる引張試験片を用いて引張試験を
行った結果の一例を示す応力−歪線図である。
【図5】従来例による薄板引張試験片と本発明例による
薄板引張試験片とを用いて引張試験を行った場合におけ
る伸びの値を示すグラフである。
【図6】従来例における引張試験片を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 引張試験片 1a 平行部 1b つかみ部 1d 伸び測定用補助片 1d−e 伸び測定用補助片の先端 11 引張試験装置 11a,11b 引張試験装置の試験片つかみ治具 12 荷重測定器 13 荷重表示器 14 伸び測定器 14a レーザ変位計(伸び測定器) 14b 伸び演算器(伸び測定器) 15 伸び表示器 16 幅測定器 16a レーザ変位計(幅測定器) 16b 幅演算器(幅測定器) 17 幅表示器 21 パソコン 22 プリンタ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平行部と、前記平行部の両端のつかみ部
    をそなえた引張試験片において、平行部の中心位置より
    両端方向に離れたそれぞれの位置を基端として中心方向
    に延びると共に先端で相互に対向する伸び測定用補助片
    をそなえたことを特徴とする引張試験片。
  2. 【請求項2】 平行部が薄板形状をなしかつ板厚が0.
    5mm以下である請求項1に記載の薄板状引張試験片。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の引張試験片を
    用い、両端のつかみ部を介して平行部に引張荷重を加え
    て前記引張荷重と伸び測定用補助片の先端同士の間隔を
    測定することを特徴とする引張試験方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または2に記載の引張試験片の
    つかみ部をつかんだ状態にして引張試験片の平行部に引
    張荷重を加える試験片つかみ治具と、前記引張試験片の
    平行部に付加された引張荷重を測定する荷重測定器と、
    先端で相互に対向する伸び測定用補助片の対向間隔を測
    定する伸び測定器をそなえたことを特徴とする引張試験
    装置。
  5. 【請求項5】 伸び測定器はレーザ変位計をそなえてい
    る請求項4に記載の引張試験装置。
  6. 【請求項6】 請求項1または2に記載の引張試験片の
    つかみ部をつかんだ状態にして引張試験片の平行部に引
    張荷重を加える試験片つかみ治具と、前記引張試験片の
    平行部に付加された引張荷重を測定する荷重測定器と、
    先端で相互に対向する伸び測定用補助片の対向間隔を測
    定する伸び測定器と、引張試験片の平行部の幅を測定す
    る幅測定器をそなえたことを特徴とする引張試験装置。
  7. 【請求項7】 伸び測定器および幅測定器はレーザ変位
    計をそなえている請求項6に記載の引張試験装置。
JP4584695A 1995-03-06 1995-03-06 引張試験片および引張試験方法ならびに引張試験装置 Pending JPH08240517A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006162472A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱疲労試験方法、熱疲労試験装置及び熱疲労試験片
CN101899982A (zh) * 2010-07-09 2010-12-01 山东理工大学 巷(隧)道围岩成型与卸荷的一体化装置及模拟试验方法

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