JPH085533A - 疲労試験片破断検出装置 - Google Patents
疲労試験片破断検出装置Info
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- JPH085533A JPH085533A JP13443094A JP13443094A JPH085533A JP H085533 A JPH085533 A JP H085533A JP 13443094 A JP13443094 A JP 13443094A JP 13443094 A JP13443094 A JP 13443094A JP H085533 A JPH085533 A JP H085533A
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- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 破断に相当する荷重の算出および設定を自動
化し、破断検出の作業の省力化と人為的ミスの発生防止
を図る。 【構成】 負荷波形を発生させるプログラム発振器と、
プログラム発振器からの負荷波形に応じて、試験片がセ
ットされた疲労試験機に繰り返し引張荷重又は圧縮荷重
を指示するとともに、荷重検出器及びひずみ計から荷重
量及びひずみ量を取り込む制御装置と、制御装置から送
られる荷重量の最大値に対して所定量低下した荷重値を
検出するための検出回路とを備え、前記検出回路は最大
荷重を認識後、最大荷重値に対して所定割合低下した荷
重値を検出した時点で前記制御装置に対して試験終了を
指示することを特徴とする。
化し、破断検出の作業の省力化と人為的ミスの発生防止
を図る。 【構成】 負荷波形を発生させるプログラム発振器と、
プログラム発振器からの負荷波形に応じて、試験片がセ
ットされた疲労試験機に繰り返し引張荷重又は圧縮荷重
を指示するとともに、荷重検出器及びひずみ計から荷重
量及びひずみ量を取り込む制御装置と、制御装置から送
られる荷重量の最大値に対して所定量低下した荷重値を
検出するための検出回路とを備え、前記検出回路は最大
荷重を認識後、最大荷重値に対して所定割合低下した荷
重値を検出した時点で前記制御装置に対して試験終了を
指示することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は疲労試験、クリープ疲労
試験等の材料強度試験を行うための疲労試験片破断検出
装置に関するものである。
試験等の材料強度試験を行うための疲労試験片破断検出
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】繰り返し硬化挙動を呈する材料、例えば
ステンレス鋼等の軸ひずみ制御疲労、クリープ疲労試験
では、一般に材料強度評価の観点から引張側荷重が最大
荷重に達した後、最大荷重値に対して一定割合低下した
時点を「破断」と定義している。これについて図３〜図
６により説明する。図３は疲労・クリープ疲労試験の概
念図であり、試験機により試験片に対して一定の範囲Δ
εｔ内で繰り返し負荷を与える。この時の制御波形は、
例えば図４（ａ）に示すように、Δεｔ内でひずみが三
角波状に繰り返し変化するものであり、この時の荷重挙
動は図４（ｂ）に示すような波形となる。また、図５
（ａ）、図５（ｂ）に示すように、最大ひずみを一定保
持するような制御波形でもよく、この場合の荷重挙動は
図５（ｂ）に示すようにな波形となる。
ステンレス鋼等の軸ひずみ制御疲労、クリープ疲労試験
では、一般に材料強度評価の観点から引張側荷重が最大
荷重に達した後、最大荷重値に対して一定割合低下した
時点を「破断」と定義している。これについて図３〜図
６により説明する。図３は疲労・クリープ疲労試験の概
念図であり、試験機により試験片に対して一定の範囲Δ
εｔ内で繰り返し負荷を与える。この時の制御波形は、
例えば図４（ａ）に示すように、Δεｔ内でひずみが三
角波状に繰り返し変化するものであり、この時の荷重挙
動は図４（ｂ）に示すような波形となる。また、図５
（ａ）、図５（ｂ）に示すように、最大ひずみを一定保
持するような制御波形でもよく、この場合の荷重挙動は
図５（ｂ）に示すようにな波形となる。
【０００３】図６は各サイクルでの引張側荷重値と繰り
返し数との関係を示したものであり、ステンレス鋼等の
繰り返し硬化挙動を呈する材料の「破断」の定義は、材
料強度評価の観点から引張側ピーク荷重の最大値に対し
て一定量、一般的には２５％の低下を示した時点を「破
断」と定義している。
返し数との関係を示したものであり、ステンレス鋼等の
繰り返し硬化挙動を呈する材料の「破断」の定義は、材
料強度評価の観点から引張側ピーク荷重の最大値に対し
て一定量、一般的には２５％の低下を示した時点を「破
断」と定義している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の試験片破断検出
回路では、試験中に得られる繰り返し荷重挙動記録紙
（アナログデータ）から、その都度試験の担当者が引張
側最大荷重値を求め、その値から一定量低下する破断荷
重を検出回路に手動で入力しなければならなかった。即
ち、図７に示すように、繰り返し荷重挙動記録紙からそ
の時点での引張側最大荷重値（Ｐ′ｍａｘ）を読み取
り、仮りの破断荷重を設定する。これは一定の低下量を
２５％とした場合、仮りの破断荷重＝Ｐ′ｍａｘ×０．
７５として設定する。そして実の引張側最大荷重値が現
れるまで、その都度（最低１日に１回）設定をし直す。
このようにその都度修正する破断荷重の設定にかかわる
作業時間は大きく、最低１日に１回の設定を試験時間の
長いものでは数カ月間設定し直さなければならないとい
う問題がある。
回路では、試験中に得られる繰り返し荷重挙動記録紙
（アナログデータ）から、その都度試験の担当者が引張
側最大荷重値を求め、その値から一定量低下する破断荷
重を検出回路に手動で入力しなければならなかった。即
ち、図７に示すように、繰り返し荷重挙動記録紙からそ
の時点での引張側最大荷重値（Ｐ′ｍａｘ）を読み取
り、仮りの破断荷重を設定する。これは一定の低下量を
２５％とした場合、仮りの破断荷重＝Ｐ′ｍａｘ×０．
７５として設定する。そして実の引張側最大荷重値が現
れるまで、その都度（最低１日に１回）設定をし直す。
このようにその都度修正する破断荷重の設定にかかわる
作業時間は大きく、最低１日に１回の設定を試験時間の
長いものでは数カ月間設定し直さなければならないとい
う問題がある。
【０００５】また、短時間（数日）試験の場合、図８に
示すように、週末（休日）の間に引張側最大荷重を呈し
て破断まで至ることがあり、この場合には、休日の前日
に設定した仮りの破断荷重Ｌ′により繰り返し破断回数
Ｎ′で試験を終了することになり、一方、真の破断荷重
Ｌの場合、繰り返し破断回数はＮとなり、両者を比較す
ると、Ｎ′＞Ｎとなり、実際の破断回数よりも余剰に繰
り返し負荷を与えることとなり、繰り返し荷重挙動記録
紙から破断荷重に達した繰り返し破断数を算出しなけれ
ばならない手間を生じていた。
示すように、週末（休日）の間に引張側最大荷重を呈し
て破断まで至ることがあり、この場合には、休日の前日
に設定した仮りの破断荷重Ｌ′により繰り返し破断回数
Ｎ′で試験を終了することになり、一方、真の破断荷重
Ｌの場合、繰り返し破断回数はＮとなり、両者を比較す
ると、Ｎ′＞Ｎとなり、実際の破断回数よりも余剰に繰
り返し負荷を与えることとなり、繰り返し荷重挙動記録
紙から破断荷重に達した繰り返し破断数を算出しなけれ
ばならない手間を生じていた。
【０００６】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、破断に相当する荷重の算出および設定を自動化し、
破断検出の作業の省力化を図り、また破断荷重設定の人
為的ミスの発生防止を図ることができる疲労試験片破断
検出装置を提供することを目的とする。
で、破断に相当する荷重の算出および設定を自動化し、
破断検出の作業の省力化を図り、また破断荷重設定の人
為的ミスの発生防止を図ることができる疲労試験片破断
検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の疲労試験片破断
検出装置は、負荷波形を発生させるプログラム発振器
と、プログラム発振器からの負荷波形に応じて、試験片
がセットされた疲労試験機に繰り返し引張荷重又は圧縮
荷重を指示するとともに、荷重検出器及びひずみ計から
荷重量及びひずみ量を取り込む制御装置と、制御装置か
ら送られる荷重量の最大値に対して所定量低下した荷重
値を検出するための検出回路とを備え、前記検出回路は
最大荷重を認識後、最大荷重値に対して所定割合低下し
た荷重値を検出した時点で前記制御装置に対して試験終
了を指示することを特徴とする。
検出装置は、負荷波形を発生させるプログラム発振器
と、プログラム発振器からの負荷波形に応じて、試験片
がセットされた疲労試験機に繰り返し引張荷重又は圧縮
荷重を指示するとともに、荷重検出器及びひずみ計から
荷重量及びひずみ量を取り込む制御装置と、制御装置か
ら送られる荷重量の最大値に対して所定量低下した荷重
値を検出するための検出回路とを備え、前記検出回路は
最大荷重を認識後、最大荷重値に対して所定割合低下し
た荷重値を検出した時点で前記制御装置に対して試験終
了を指示することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は試験中の最大荷重を認識し、それに対
して一定量低下した破断荷重を設定するための演算機能
を組み込むようにしたので、破断荷重を設定するまでに
かかっていた作業、繰り返し破断回数の算出にかかって
いた作業がなくなり、作業の省力化を図れるとともに、
破断荷重の設定ミス等の人為的ミスもなくすことが可能
となる。
して一定量低下した破断荷重を設定するための演算機能
を組み込むようにしたので、破断荷重を設定するまでに
かかっていた作業、繰り返し破断回数の算出にかかって
いた作業がなくなり、作業の省力化を図れるとともに、
破断荷重の設定ミス等の人為的ミスもなくすことが可能
となる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の検出装置の構成を示す図、図
２はひずみ及び荷重の波形図である。疲労・クリープ疲
労試験機１０はサーボ弁１１を有していて、この弁を通
して荷重付加部材１２を駆動し、試験片１４に繰り返し
荷重を与える。試験機への引張圧縮負荷の指示は、プロ
グラム発振器２０から負荷波形の指示が与えられている
疲労・クリープ疲労試験制御装置２１から行われる。プ
ログラム発振器２０は任意の制御波形を設定することが
可能であり、プログラム発振器２０から与えられる制御
波形に応じて制御装置２１より試験機１０に対して負荷
の指示を行うので、制御波形の選択によりさまざまな試
験を行うことが可能である。試験片への繰り返し荷重は
荷重検出器１３で読み取られ、また試験片１４のひずみ
はひずみ計１５で読み取られ、読み取られた荷重量、軸
ひずみ量は制御装置２１に取り込まれる。
２はひずみ及び荷重の波形図である。疲労・クリープ疲
労試験機１０はサーボ弁１１を有していて、この弁を通
して荷重付加部材１２を駆動し、試験片１４に繰り返し
荷重を与える。試験機への引張圧縮負荷の指示は、プロ
グラム発振器２０から負荷波形の指示が与えられている
疲労・クリープ疲労試験制御装置２１から行われる。プ
ログラム発振器２０は任意の制御波形を設定することが
可能であり、プログラム発振器２０から与えられる制御
波形に応じて制御装置２１より試験機１０に対して負荷
の指示を行うので、制御波形の選択によりさまざまな試
験を行うことが可能である。試験片への繰り返し荷重は
荷重検出器１３で読み取られ、また試験片１４のひずみ
はひずみ計１５で読み取られ、読み取られた荷重量、軸
ひずみ量は制御装置２１に取り込まれる。
【００１０】プログラム発振器２０から出される制御波
形は試験片破断検出回路２２にも与えられ、試験片破断
検出回路２２では、制御装置２１から与えられる読み取
った荷重量から最大ピーク荷重に対する設定した所定割
合の低下量が検出されると試験終了の指示を制御装置に
与えるようになっている。なお、試験片破断検出回路２
２における最大ピーク荷重に対する設定低下量は０〜１
００％の値で自由に設定可能である。
形は試験片破断検出回路２２にも与えられ、試験片破断
検出回路２２では、制御装置２１から与えられる読み取
った荷重量から最大ピーク荷重に対する設定した所定割
合の低下量が検出されると試験終了の指示を制御装置に
与えるようになっている。なお、試験片破断検出回路２
２における最大ピーク荷重に対する設定低下量は０〜１
００％の値で自由に設定可能である。
【００１１】このような疲労試験片破断検出装置におい
て、例えば、図２（ａ），（ｂ）に示すような制御波
形、荷重挙動を示した場合、引張側最大荷重値を荷重検
出器１３で認識し、例えば設定低下量が最大荷重値の２
５％の場合、図２（ｂ）に示すように、最大荷重値に対
して２５％低下した荷重値を破断荷重としてａ点におい
て破断と認識し、試験機が自動停止し、試験を終了する
ことになる。なお、上記説明では引張荷重を用いる場合
について説明したが、本発明は圧縮荷重に対しても全く
同様に適用できることは言うまでもない。
て、例えば、図２（ａ），（ｂ）に示すような制御波
形、荷重挙動を示した場合、引張側最大荷重値を荷重検
出器１３で認識し、例えば設定低下量が最大荷重値の２
５％の場合、図２（ｂ）に示すように、最大荷重値に対
して２５％低下した荷重値を破断荷重としてａ点におい
て破断と認識し、試験機が自動停止し、試験を終了する
ことになる。なお、上記説明では引張荷重を用いる場合
について説明したが、本発明は圧縮荷重に対しても全く
同様に適用できることは言うまでもない。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、破断荷重
を設定するまでにかかっていた作業、繰り返し破断回数
の算出にかかっていた作業等が必要なくなり、荷重の算
出および設定を自動化して作業の省力化を図ることがで
き、また破断荷重の設定ミス等の人為的ミスを皆無にす
ることができる。
を設定するまでにかかっていた作業、繰り返し破断回数
の算出にかかっていた作業等が必要なくなり、荷重の算
出および設定を自動化して作業の省力化を図ることがで
き、また破断荷重の設定ミス等の人為的ミスを皆無にす
ることができる。
【図１】 本発明の検出装置の構成を示す図である。
【図２】 ひずみ及び荷重の波形図である。
【図３】 疲労・クリープ疲労試験の概念図である。
【図４】 制御波形の例を示す図である。
【図５】 制御波形の例を示す図である。
【図６】 各サイクルでの引張側荷重値と繰り返し数と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図７】 従来の破断荷重設定方法を示す図である。
【図８】 余剰繰り返し数を説明する図である。
１０…疲労・クリープ疲労試験機、１１…サーボ弁、１
２…荷重付加部材、１３…荷重検出機、１４…試験片、
１５…ひずみ計、２０…プログラム発振器、２１…疲労
・クリープ疲労試験制御装置、２２…試験片破断検出回
路。
２…荷重付加部材、１３…荷重検出機、１４…試験片、
１５…ひずみ計、２０…プログラム発振器、２１…疲労
・クリープ疲労試験制御装置、２２…試験片破断検出回
路。
Claims (3)
- 【請求項１】 負荷波形を発生させるプログラム発振器
と、プログラム発振器からの負荷波形に応じて、試験片
がセットされた疲労試験機に繰り返し引張荷重又は圧縮
荷重を指示するとともに、荷重検出器及びひずみ計から
荷重量及びひずみ量を取り込む制御装置と、制御装置か
ら送られる荷重量の最大値に対して所定量低下した荷重
値を検出するための検出回路とを備え、前記検出回路は
最大荷重を認識後、最大荷重値に対して所定割合低下し
た荷重値を検出した時点で前記制御装置に対して試験終
了を指示することを特徴とする疲労試験片破断検出装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記検出
回路は、最大荷重の０〜１００％の範囲で、前記所定割
合を設定可能であることを特徴とする疲労試験片破断検
出装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の装置において、前記プロ
グラム発振器は、任意の負荷波形を発生可能であること
を特徴とする疲労試験片破断検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13443094A JPH085533A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 疲労試験片破断検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13443094A JPH085533A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 疲労試験片破断検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085533A true JPH085533A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15128201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13443094A Pending JPH085533A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 疲労試験片破断検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085533A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472132C1 (ru) * | 2011-05-12 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Установка для испытания образцов материалов на усталость при сложном напряженном состоянии |
| JP2015511710A (ja) * | 2012-03-31 | 2015-04-20 | 中国▲鉱▼▲業▼大学（北京） | 模擬衝撃型岩ハネの実験方法 |
| JP2018185261A (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 横浜ゴム株式会社 | 繊維コードの測定装置 |
| DE102023209683A1 (de) * | 2023-10-04 | 2025-04-10 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Verfahren zur Bestimmung der Lebensdauer und zur Auslegung eines Bauteils aus einem Material |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP13443094A patent/JPH085533A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472132C1 (ru) * | 2011-05-12 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Установка для испытания образцов материалов на усталость при сложном напряженном состоянии |
| JP2015511710A (ja) * | 2012-03-31 | 2015-04-20 | 中国▲鉱▼▲業▼大学（北京） | 模擬衝撃型岩ハネの実験方法 |
| US9316568B2 (en) | 2012-03-31 | 2016-04-19 | China University Of Mining & Technology (Beijing) | Experimental method for simulating impact rock-burst |
| JP2018185261A (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 横浜ゴム株式会社 | 繊維コードの測定装置 |
| DE102023209683A1 (de) * | 2023-10-04 | 2025-04-10 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Verfahren zur Bestimmung der Lebensdauer und zur Auslegung eines Bauteils aus einem Material |
| DE102023209683B4 (de) * | 2023-10-04 | 2025-06-18 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Verfahren zur Bestimmung der Lebensdauer und zur Auslegung eines Bauteils aus einem Material |
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