JPH0843283A - せん断強度評価試験用治具 - Google Patents
せん断強度評価試験用治具Info
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- JPH0843283A JPH0843283A JP21417694A JP21417694A JPH0843283A JP H0843283 A JPH0843283 A JP H0843283A JP 21417694 A JP21417694 A JP 21417694A JP 21417694 A JP21417694 A JP 21417694A JP H0843283 A JPH0843283 A JP H0843283A
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Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目 的】 この発明は，主として接合材料の接合界面
をせん断面とするせん断強度評価に対して，せん断面の
摺動摩擦抵抗を抑制すると共に，横ズレの発生および試
験片に与える曲げの影響を防止するための本体部，カラ
ーおよびボールからなるせん断強度評価試験用治具に関
するものである。 【構 成】 試験片取付孔１のある摺動面３で摺動する
二分割型の本体部２を重ねて，カラー４が取り付けられ
る。カラー４にあるボール５の位置決めのためのガイド
溝８にボール５を，カラー４，ボール５および本体部２
の間の隙間を適切にとれるように入れる。
をせん断面とするせん断強度評価に対して，せん断面の
摺動摩擦抵抗を抑制すると共に，横ズレの発生および試
験片に与える曲げの影響を防止するための本体部，カラ
ーおよびボールからなるせん断強度評価試験用治具に関
するものである。 【構 成】 試験片取付孔１のある摺動面３で摺動する
二分割型の本体部２を重ねて，カラー４が取り付けられ
る。カラー４にあるボール５の位置決めのためのガイド
溝８にボール５を，カラー４，ボール５および本体部２
の間の隙間を適切にとれるように入れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は，曲げ変形を生ずるこ
となく，試験片（主に接合材料）６のせん断面（主に接
合界面）７に対するせん断強度評価試験の実施を可能と
する治具に関するものである。接合材料の強度評価試験
法は曲げ試験とせん断試験に大別される。せん断試験は
接合材料を試験片に加工する必要がなく，簡便である等
の点で優れているが，これまで試験に際して試験片に及
ぼす曲げの影響が除去できないために，せん断強度の絶
対評価に問題があるとされてきた。この治具はせん断試
験時の試験片に及ぼす曲げの影響を除去することがで
き，絶対評価に近いせん断強度の評価を可能する。ま
た，従来の治具ではせん断強度と比較して大きな摩擦力
を生じ，高精度のせん断強度評価試験を実施することが
困難であった。本発明である治具では，上記の曲げの影
響を除去すると同時に，発生する摩擦力を低減して高精
度のせん断強度評価試験の実施を可能とする。この治具
によって、エネルギー変換型傾斜機能材料等の多数の接
合部が併存する構造物の強度設計を行う上で必要となる
せん断強度データの取得が可能となる。また，実施例に
記すように，耐熱材料で本治具を製作することにより，
高温でのせん断強度評価試験が実施可能である。
となく，試験片（主に接合材料）６のせん断面（主に接
合界面）７に対するせん断強度評価試験の実施を可能と
する治具に関するものである。接合材料の強度評価試験
法は曲げ試験とせん断試験に大別される。せん断試験は
接合材料を試験片に加工する必要がなく，簡便である等
の点で優れているが，これまで試験に際して試験片に及
ぼす曲げの影響が除去できないために，せん断強度の絶
対評価に問題があるとされてきた。この治具はせん断試
験時の試験片に及ぼす曲げの影響を除去することがで
き，絶対評価に近いせん断強度の評価を可能する。ま
た，従来の治具ではせん断強度と比較して大きな摩擦力
を生じ，高精度のせん断強度評価試験を実施することが
困難であった。本発明である治具では，上記の曲げの影
響を除去すると同時に，発生する摩擦力を低減して高精
度のせん断強度評価試験の実施を可能とする。この治具
によって、エネルギー変換型傾斜機能材料等の多数の接
合部が併存する構造物の強度設計を行う上で必要となる
せん断強度データの取得が可能となる。また，実施例に
記すように，耐熱材料で本治具を製作することにより，
高温でのせん断強度評価試験が実施可能である。
【０００２】
【従来の技術】従来のせん断強度評価試験は図４に示す
ように，試験に際しての試験片に及ぼす曲げの影響を除
去するためにボルト１０あるいは針金等によって，治具
本体部９は荷重負荷方向（図４中の矢印で示した方向）
と垂直な方向についてはズレが生じないように拘束され
ていた。しかし，このような拘束方法では，拘束によっ
て摺動面１２に垂直に作用する力のためにせん断試験時
に摺動面の間に大きな摩擦力が生じてしまう。通常の接
合材料の接合界面のせん断強度は極めて低いために，治
具の摺動運動（図４中の矢印で示した方向）において大
きな摩擦力が生じると正確なせん断強度評価が困難とな
る。したがって，従来の方法ではせん断試験に際して，
試験片１１に及ぼす曲げの影響をある程度除去できた
が，発生する大きな摩擦力がせん断荷重の計測において
精度上問題となった。
ように，試験に際しての試験片に及ぼす曲げの影響を除
去するためにボルト１０あるいは針金等によって，治具
本体部９は荷重負荷方向（図４中の矢印で示した方向）
と垂直な方向についてはズレが生じないように拘束され
ていた。しかし，このような拘束方法では，拘束によっ
て摺動面１２に垂直に作用する力のためにせん断試験時
に摺動面の間に大きな摩擦力が生じてしまう。通常の接
合材料の接合界面のせん断強度は極めて低いために，治
具の摺動運動（図４中の矢印で示した方向）において大
きな摩擦力が生じると正確なせん断強度評価が困難とな
る。したがって，従来の方法ではせん断試験に際して，
試験片１１に及ぼす曲げの影響をある程度除去できた
が，発生する大きな摩擦力がせん断荷重の計測において
精度上問題となった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように，従来せん
断強度試験の実施に当たっては，試験片に及ぼす曲げの
影響ないしは摺動摩擦の影響を避けることができないた
め，このことが原因となって精度の高いせん断強度評価
が不可能であった。したがって，せん断試験に際しての
曲げおよび摺動摩擦の影響を同時に除去しうる方法が求
められており，この発明はこの課題を解決しようとする
ものである。
断強度試験の実施に当たっては，試験片に及ぼす曲げの
影響ないしは摺動摩擦の影響を避けることができないた
め，このことが原因となって精度の高いせん断強度評価
が不可能であった。したがって，せん断試験に際しての
曲げおよび摺動摩擦の影響を同時に除去しうる方法が求
められており，この発明はこの課題を解決しようとする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】せん断強度評価試験用治
具の構成を説明すると， （イ） 試験片取付孔１のある摺動面３で摺動する（図
３の矢印方向）二分割型の本体部２を重ねて，カラー４
が取り付けられる。 （ロ） カラー４にあるボール５の位置決めのためのガ
イド溝８にボール５を，カラー４，ボール５および本体
部２の間の隙間を適切にとれるように入れる。 （ハ） カラー４およびボール５によって横ズレおよび
試験片６に及ぼす曲げの影響を防止することができる。 （ニ） 本体部２，カラー４およびボール５の間に適切
な隙間をとることによってせん断試験時における治具の
摺動に対する摩擦抵抗を低減する。 （ホ） これにより，試験片６のせん断面７が曲げの影
響を受けることなく，せん断強度評価試験を実施するこ
とができる。 以上のように装置する。
具の構成を説明すると， （イ） 試験片取付孔１のある摺動面３で摺動する（図
３の矢印方向）二分割型の本体部２を重ねて，カラー４
が取り付けられる。 （ロ） カラー４にあるボール５の位置決めのためのガ
イド溝８にボール５を，カラー４，ボール５および本体
部２の間の隙間を適切にとれるように入れる。 （ハ） カラー４およびボール５によって横ズレおよび
試験片６に及ぼす曲げの影響を防止することができる。 （ニ） 本体部２，カラー４およびボール５の間に適切
な隙間をとることによってせん断試験時における治具の
摺動に対する摩擦抵抗を低減する。 （ホ） これにより，試験片６のせん断面７が曲げの影
響を受けることなく，せん断強度評価試験を実施するこ
とができる。 以上のように装置する。
【０００５】
【作用】この発明は，せん断強度試験を実施する際に問
題となる治具の摺動面相互の摩擦力および試験片に及ぼ
す曲げの影響を同時に解決しようとするものである。カ
ラー４とボール５との間の隙間を適切にとることによっ
て，試験片６が曲げの影響を受けることなく，本体部２
はせん断面に沿った摺動運動（図３の矢印方向）が可能
となり，精度の高いせん断強度評価試験が実施できる。
また，試験片６に及ぼす曲げの影響を抑止する役目を果
たすカラー４と本体部２とはボール５を介して接してい
るために，摺動方向（図３の矢印方向）に垂直に作用し
て摩擦力を発生させる原因となる力が従来の治具の３分
の１程度に低減できる。したがって，本発明であるせん
断強度評価試験用治具を用いることによって，曲げおよ
び摺動摩擦の影響のない状態で正確なせん断強度試験が
実施できる。
題となる治具の摺動面相互の摩擦力および試験片に及ぼ
す曲げの影響を同時に解決しようとするものである。カ
ラー４とボール５との間の隙間を適切にとることによっ
て，試験片６が曲げの影響を受けることなく，本体部２
はせん断面に沿った摺動運動（図３の矢印方向）が可能
となり，精度の高いせん断強度評価試験が実施できる。
また，試験片６に及ぼす曲げの影響を抑止する役目を果
たすカラー４と本体部２とはボール５を介して接してい
るために，摺動方向（図３の矢印方向）に垂直に作用し
て摩擦力を発生させる原因となる力が従来の治具の３分
の１程度に低減できる。したがって，本発明であるせん
断強度評価試験用治具を用いることによって，曲げおよ
び摺動摩擦の影響のない状態で正確なせん断強度試験が
実施できる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施方法について，実験結果を例に
あげて説明する。
あげて説明する。
【０００７】第１例 図５に示すように，電子式万能引張圧縮試験機の加熱用
電気炉１３内部に，本発明のせん断強度評価試験用治具
１４を装着した。なお，この場合の本体部２とカラー４
はインコネル合金製であり，ボール５はアルミナセラミ
ックス製である。そして，ステンレス鋼とアルミナセラ
ミックスの接合材料の接合界面に対する室温から１００
０℃（１２７３Ｋ）までのせん断強度評価試験を実施し
た。試験結果であるせん断強度τｓと試験温度との関係
を図６に示す。 せん断強度τｓは次式で与えられる。 τｓ＝Ｐ／Ａ ここで，Ｐはせん断破壊荷重であり，Ａは試験片のせん
断面積（接合界面の断面積）である。
電気炉１３内部に，本発明のせん断強度評価試験用治具
１４を装着した。なお，この場合の本体部２とカラー４
はインコネル合金製であり，ボール５はアルミナセラミ
ックス製である。そして，ステンレス鋼とアルミナセラ
ミックスの接合材料の接合界面に対する室温から１００
０℃（１２７３Ｋ）までのせん断強度評価試験を実施し
た。試験結果であるせん断強度τｓと試験温度との関係
を図６に示す。 せん断強度τｓは次式で与えられる。 τｓ＝Ｐ／Ａ ここで，Ｐはせん断破壊荷重であり，Ａは試験片のせん
断面積（接合界面の断面積）である。
【０００８】第２例 図７に示すように，シングル型クリープラプチャー試験
装置の加熱用電気炉１５内部に，本発明のせん断強度評
価試験用治具１６を装着した。なお，この場合も本体部
２とカラー４はインコネル合金製であり，ボールはアル
ミナセラミックス製である。そして，ステンレス鋼とア
ルミナセラミックスの接合材料の接合界面に対する６０
０℃（８７３Ｋ）および７００℃（９７３Ｋ）でのせん
断クリープ強度評価試験を実施した。試験結果であるせ
ん断応力τと破断時間との関係を図８に示す。せん断応
力τは次式で与えられる。 τ ＝Ｐ／Ａ ここで，Ｐはせん断荷重であり，Ａは試験片のせん断面
積（接合界面の断面積）である。
装置の加熱用電気炉１５内部に，本発明のせん断強度評
価試験用治具１６を装着した。なお，この場合も本体部
２とカラー４はインコネル合金製であり，ボールはアル
ミナセラミックス製である。そして，ステンレス鋼とア
ルミナセラミックスの接合材料の接合界面に対する６０
０℃（８７３Ｋ）および７００℃（９７３Ｋ）でのせん
断クリープ強度評価試験を実施した。試験結果であるせ
ん断応力τと破断時間との関係を図８に示す。せん断応
力τは次式で与えられる。 τ ＝Ｐ／Ａ ここで，Ｐはせん断荷重であり，Ａは試験片のせん断面
積（接合界面の断面積）である。
【０００９】
【発明の効果】以上より，本発明のせん断強度評価試験
用治具を用いることによって，接合材料の接合界面を主
たる対象として，曲げおよび摺動摩擦の影響のない状態
で正確なせん断強度評価が可能となる。
用治具を用いることによって，接合材料の接合界面を主
たる対象として，曲げおよび摺動摩擦の影響のない状態
で正確なせん断強度評価が可能となる。
【図１】本発明の正面図
【図２】本発明の側面図
【図３】本発明の断面図（図２のＡ−Ａ断面から見た断
面図）
面図）
【図４】従来のせん断強度評価試験用治具の断面図
【図５】本発明を高温せん断強度試験に用いた実施例
【図６】上記実施例の高温せん断強度試験結果
【図７】本発明を高温せん断クリープ強度試験に用いた
実施例
実施例
【図８】上記実施例の高温せん断クリープ強度試験結果
１は試験片取付孔 ２はせん断強度評価試験用治具の本体部 ３は摺動面 ４はカラー ５はボール ６は試験片（主に接合材料） ７はせん断面（接合材料では接合界面に一致） ８はガイド溝 ９は従来のせん断強度評価試験用治具の本体部 １０は曲げおよび横ズレ防止用ボルトおよびナット １１は試験片（主に接合材料） １２は摺動面 １３は加熱用電気炉 １４はせん断強度評価試験用治具 １５は加熱用電気炉 １６はせん断強度評価試験用治具
Claims (2)
- 【請求項１】 試験片取付孔１のある二分割型の本体部
２の摺動面３の摺動に対して，摩擦抵抗を抑制し，横方
向のずれおよび曲げの発生を防止するカラー４およびポ
ール５からなるせん断強度評価試験用治具 - 【請求項２】 試験片６のせん断面７が曲げの影響を受
けることなく，高精度のせん断強度評価試験を実施可能
とする請求項１のせん断強度評価試験用治具
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21417694A JPH0843283A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | せん断強度評価試験用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21417694A JPH0843283A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | せん断強度評価試験用治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843283A true JPH0843283A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16651502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21417694A Pending JPH0843283A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | せん断強度評価試験用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843283A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507341A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 上海交通大学 | 板料凸台抗剪强度测试装置 |
| CN104062175A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-24 | 成都东华卓越科技有限公司 | 一种剪盒导向防转减摩装置 |
| CN104390852A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-04 | 河南航天精工制造有限公司 | 一种螺栓剪切试验夹具及试验机 |
| CN105181309A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-23 | 贵州航瑞科技有限公司 | 一种测量紧固件抗剪强度的工装 |
| CN109208656A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-15 | 中国地质大学（武汉） | 一种推移式滑坡-抗滑桩模型试验监测系统及监测方法 |
| JP2021182610A (ja) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の検査方法及び検査用治具 |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP21417694A patent/JPH0843283A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507341A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 上海交通大学 | 板料凸台抗剪强度测试装置 |
| CN104062175A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-24 | 成都东华卓越科技有限公司 | 一种剪盒导向防转减摩装置 |
| CN104390852A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-04 | 河南航天精工制造有限公司 | 一种螺栓剪切试验夹具及试验机 |
| CN105181309A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-23 | 贵州航瑞科技有限公司 | 一种测量紧固件抗剪强度的工装 |
| CN109208656A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-15 | 中国地质大学（武汉） | 一种推移式滑坡-抗滑桩模型试验监测系统及监测方法 |
| JP2021182610A (ja) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の検査方法及び検査用治具 |
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