JPS63172940A - 疲労試験監視装置 - 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】 楚肌ム旦旬 （産業上の利用分野］ 本発明は、疲労試験の監視装置に関し、特に、複数の測
定点からの歪を検出している疲労試験において、各測定
点の疲労強度を正確に検出するために有用な疲労試験監
視装置に関する。

［従来の技術］ 従来、繰り返し荷重の加わる各種構造物、例えば、自動
車の車体や鉄道車両の台車枠等は、その耐久性試験の一
つとして、疲労試験が行われている。

特に大型の被検体の疲労試験においては、被検体の歪を
極めて多数の測定点から同時に検出し、各測定点の歪の
変化状態から、疲労状形を検出し、各点の疲労強度を求
めている。この場合、一つの測定点が疲労限界に達して
破壊すると、その後は他の測定点に応力が集中するため
に、測定点の内、一点が疲労限界に達した後は、他の測
定点の疲労強度は正確に検出されない。そのため、測定
点が疲労限界に達するたびに疲労試験機を停止して、そ
の測定点のデータを採取した後、補強し、他の測定点に
影響がないように処置していた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この様な疲労強度測定は、数日〜数週間単位の
極めて長時間を要するものであるが、常に監視者を測定
機に配置し、各測定点が疲労限界に達した場合、試験装
置を停止する必要があった。

しかも、この監視作業は、特に鉄道車両の台車枠など、
１００前後の多数の測定点を監視するとなると、そのデ
ータの演算処理等の必要があり、現″実には、観察者へ
の負担が極めて大きくなっていた。

そのため、疲労試＠機を稼働している時間を制限しなけ
ればならず極めて非効率的であり、観察者を増やして一
日中稼働してもデータ処理の限界から、測定精度低下は
甘受しなければならなかった。

また、−日中稼働して、監視者が常に測定装置に付いて
いない場合も、測定点が疲労限界に達する時に試験機停
止が出来ないため、他の測定点に応力が集中した状態で
の疲労試験が長時間に及び、他の測定点の測定精度を低
下させると共に、場合によっては補修不能なほどに被検
体が破壊してしまい、正確な測定値が得られないまま、
他の被検体に取り替えて再試）倹を行わなければならな
いと言う事態が生じる場合もあった。特に大型の被検体
の場合、取り替えは不経済である。

ｌ肌Ω■滅 そこで、本発明は、上記問題点を解決することを目的と
し、次のような構成を採用した。

［問題点を解決するための手段］ 即ち、第１発明の要旨とするところは、第１図（Ａ）に
例示するごとく、 被検体Ｍｌｌに応力を与える応力発生手段Ｍ１２と、 該応力発生手段Ｍ１２を制御して、所定の繰り返し応力
を発生させる応力制御手段Ｍ１３と、上記被検体Ｍｌｌ
の複数の測定点の歪状態を測定する歪測定手段Ｍ１４と
、 該歪測定手段Ｍ１４からのデータを処理し、各測定点の
歪の推移を検出するデータ処理手段Ｍ１５と、 を備えた疲労試験機に用いられる疲労試験監視装置にお
いて、 上記データ処理手段Ｍ１５で求められた各測定点の歪の
推移を観測し、疲労限界時の所定の特異推移状態が観測
された場合に、警告信号を発生する警告手段Ｍ１６を備
えたことを特徴とする疲労試験監視装置にある。

また、第２発明の要旨とするところは、第１図（Ｂ）に
例示するごとく、 被検体Ｍ２１に応力を与える応力発生手段Ｍ２２と、 該応力発生手段Ｍ２２を制御して、所定の繰り遅し応力
を発生させる応力制御手段Ｍ２３と、上記被検体Ｍ２１
の複数の測定点の歪状態を測定する歪測定手段Ｍ２４と
、 該歪測定手段Ｍ２４からのデータを所定時間間隔で順次
読み込んで処理し、各測定点の歪の推移を検出するデー
タ処理手段Ｍ２５と、 を備えた疲労試＠機に用いられる疲労試験監視装置にお
いて、 上記データ処理手段Ｍ２５で求められた各測定点の歪の
推移を観測し、疲労限界時の所定の特異推移状態が観測
された場合に、警告信号を発生する警告手段Ｍ２６と、 各測定点の上記所定の特異推移状態近傍の状態を検出す
る前兆検出手段Ｍ２７と、 該前兆検出手段Ｍ２７により、いずれかの測定点が上記
近傍状態にあると検出されると、上記データ処理手段Ｍ
２５による該測定点の歪Ｊｉｌｌ定データ読み込み量を
増大させるデータ量変更手段Ｍ２８と、 を備えたことを！ｌ！徴とする疲労試験監視装置にある
。

［作用］ 第１発明において、応力制御手段Ｍ１３により制御され
ている応力発生手段Ｍ１２が被検体Ｍ１１に発生させて
いる動歪を、各測定点に配設されている歪測定手段Ｍ　
１４からデータ処理子ＦＩＭ１５が歪の推移を検出する
。被検体Ｍｌｌが疲労してきて、該データ処理手段Ｍ１
５が検出している歪の推移が疲労限界時の所定の特異推
移状態であると警告手段Ｍ１６が観測すると、該警告手
段Ｍ１６は警告信号を出力する。このことにより、疲労
限界に達した測定点が他の測定点に悪影響を与える前に
、適切な処置を取ることが出来る。

上記警告信号は、上記応力制御手段Ｍ１３による上記応
力発生手段Ｍ１２への制御を停止させる処置のトリガー
として用いてもよい。

また、上記警告手段Ｍ１６にＣＲＴやプリンタ等の視認
表示手段を設け、警告信号を該視認表示手段に出力して
もよい。また、その際、所定の特異推移状態が観測され
た測定点の情報を併記してもよい。

一方、第２発明において、応力制御手段Ｍ２３により制
御されている応力発生手段Ｍ２２が被検体Ｍ２１に発生
させている動歪を、各測定点に配設されている歪測定手
段Ｍ２４から、順次、データ処理手段Ｍ２５が歪の推移
を検出する。被検体Ｍ２１が疲労してきて、該データ処
理子Ｅ１２５が検出している歪の推移が疲労限界時の所
定の特異推移状態であると警告手段Ｍ２６が観測すると
、該警告手段Ｍ　２６は警告信号を出力する。　このこ
とにより、疲労限界に達した測定点が他の測定点に悪影
響を与える前に、適切な処置を取ることが出来る。ここ
までは、第１発明と同様であるが、更に、前兆検出手段
Ｍ２７がいずれかの測定点が上記所定の特異推移状態近
傍の状態であると検出すると、データ量変更手段Ｍ　２
８が上記データ処理手段Ｍ２５による該測定点の歪測定
データ読み込み量を増大させる。このことにより、疲労
限界間近の測定点の測定精度が向上する。この歪測定デ
ータ読み込み景の増大は、該当測定点の１回当りのデー
タ読み込み時間の延長によりなしてもよく、読み込み回
数を増大することによりなしてもよい。

次に、本発明の詳細な説明する。本発明はこれらに限ら
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の種々の
￥５様のものが含まれる。

［実施例］ 第２図は、第１発明の一実施例の構成説明図である。こ
こで疲労試験機コントロール部１は第３図に示す油圧に
よる加振部３と組み合わされて、疲労試験機を構成して
いる。即ち、疲労試験機コントロール部１は外部からの
試験条件の設定に応じて、加振部３に設けられたロード
セル３ａ及び図示せぬ差動トランスにて荷重及び変位を
検出しながら、所定荷重または所定振幅を所定周期で、
加振部３が試験治具３ｂを介して被検体５に応力を与え
るように制御している。この様な疲労試験機としては各
種市販のものを用いることが出来る。

ここでは、被検体５は鉄道車両の台車枠を用いている。

第３図の概略図で説明すると、被検体５は、中央部分が
凹状の空気ばね受５ａを形成している２本の側梁５ｂの
該凹部の間に、歯車箱つり受５ｃ及び電動機受５ｄを備
えた梯子状のｍ梁５ｅが架設され、側梁５ｂの端部の間
には端梁５ｆが架設された形状となっている。

該被検体５の各測定点には、ひずみゲージ７が各々、シ
アノアクリレート系接着剤等の常温硬化性の接着剤で固
定されている０図では、他の構成の説明上、ひずみゲー
ジ７は一部しか示していない、実際は、１００ケ所前後
の測定点にひずみゲージ７が接着されている。

上記ひずみゲージ７は第２図に示すように検出線７ａを
介して、複数のスイッチボックス８に接続されている。

該スイッチボックス８はスイッチボックスコントローラ
１０により、上記した多数のひずみゲージ７の内、一つ
のひずみゲージ７の出力を動歪アンプ１２に出力するよ
う構成されている。即ち、スイッチボックスコントロー
ラ１０はスイッチボックス８内の各ひずみゲージ７に対
応したスイッチ群の中から、ただ一つのスイッチをオン
して、一つのひずみゲージ７を動歪アンプ１２に接続し
、ひずみゲージ７の電圧出力を増幅させるものである。

これらのスイッチボックス８及びそのコントローラ１０
は、従来より静歪測定用として用いられているものが利
用できる。

動歪アンプ１２の出力信号はアナログ／デジタル（Ａ／
Ｄ）変換器１４により、電圧に対応したデジタル信号に
変換される。該Ａ／Ｄ変換器１４は外部バス１６に必要
に応じてそのデータを出力する。

カウンタ１８は疲労試験機コントロール部１の行う加振
部３の加振周期をカウントする装置であり、動歪を被検
体５に与えられている振動荷重の１周期毎にカウントア
ツプするメモリを内部に備えており、必要に応じて該メ
モリの値を外部バス１６に出力する。

コンピュータ２０はフロッピィディスク内蔵型の装置で
あり、入力装置としてのキーボード２２及び表示出力装
置としてのＣＲＴ２４を備えている。該コンピュータ２
０は、外部バス１６に指示信号も出力することにより、
スイッチボックスコントローラ１０にて所定のひずみゲ
ージ７の出力信号を動歪アンプ１２を介して上記Ａ／Ｄ
変換器１４から外部バス１６へ入力させ、更に疲労試験
機コントロール部１による動歪の周期を検出するカウン
タ１８からカウント値を外部バス１６へ入力させ、該入
力値を読み込むと共に、疲労試験機のコントロール部１
に対しては、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ＞変換器２６
を介して、デジタル信号を所定電圧のアナログ信号に変
換して指示を与え、更に、プリンタ２８に対して文字情
報を必要に応じて出力する。

上記コンピュータ２０の構成を表すと第４図のブロック
図のごとくになる。コンピュータ２０は、各種データ等
を演算処理し各種装置を作動制御するセントラルプロセ
シングユニット（ＣＰＵ）２０ａ、プログラム及び初期
データが格納されるリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０
ｂ、入力データや演算後のデータが読み書きされるラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０ｃ、データをメモリ
からメモリへ直接高速伝送するダイレクトメモリアクセ
スコントローラ（ＤＭＡＣ＞２０ｄ、キーボード２２の
出力を受けるためののキーボードインタフェイス２０ｅ
、フロッピィディスク２Ｏｆとの間でデータを入力する
ためのフロッピィディスクインタフェイス２０９、測定
機等外部の所望の装置と上記外部バス１６を介してデー
タを交換するための拡張スロット２０ｈ、ＣＰＵ２０ａ
等に所定間隔で制御タイミングとなるクロ・ツク信号を
送るクロック回路２０ｉ、コンピュータ全体に安定した
直流電圧を与える電源回路２０ｊ、ＣＲＴ２４の表示を
コントロールするＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）２０
に、ＣＲＴ２４の表示内容の直接の記憶場所であるビデ
オＲＡＭ　（ＶＲＡＭ）２０Ｉ２、計時用タイマ２０ｍ
、所定信号や時間により割り込みルーチン処理を開始さ
せる割り込みコントローラ２Ｏｎ及びデータやコントロ
ール等の信号の通路となるパスライン２０ｐを備えてい
る。

上記コンピュータにて行われる処理を第５図（Ａ）のフ
ローチャートに示す。

先ず、処理が開始されると、ステップ１００にて、初期
設定がなされる。即ち、各種変数、フラグの初期値の設
定がなされる０例えば、後述するフラグＦｆはリセット
され、フラグＦｉｎｔ（１）。

・・・、　　Ｐｉｎｔ　　（Ｋ）はセットされる０次に
ステップ１１０にて各装置の接続状態の検出、初期状態
の設定がなされる。

次にステップ１０００にて、測定・演算処理がなされる
。即ち、各ひずみゲージ７の検出値を読み込み、各ひず
みゲージ７の平均値を求める処理がなされる。この詳細
を第５図（Ｂ）に基づいて説明する。

先ずステップ１０１０にては変数ｉに１゛′が設定され
る。該変数ｉはひずみゲージ７の個々に設定された番号
に対応する。

次にステップ１０２０にて変数Ｃｔｏにカウンタ１８の
カウント値が読み込まれて設定される。

次にステップ１０３０にて、上記変数ｉの値に該当する
ひずみゲージ７からその出力値を得るため、スイッチボ
ックスコントローラ１０に指示して、スイッチボックス
８中のｉ番目のひずみゲージ７に対応するスイッチをオ
ンとし、他をオフとする制御を行う０次にステップ１０
４０にて変数ｊに“１″が設定される。

次にステップ１０５０にてタイマ２０ｍの内容がクリア
され、計時が“０″から開始される０次にステップ１０
６０にて配列変数Ｄ（ｉ、ｊ）にｉ番目のひずみゲージ
７の出力値をＡ／Ｄ変換した値が読み込まれる。

次にステップ１０７０にて、変数Ｃｔ（ｉ）にカウンタ
１８のカウント値が読み込まれて設定される。

次にステップ１０８０にては、カウンタ変数Ｃｔ（ｉ）
とＣｔｏとの差が１０以上か否かが判定される。即ち、
疲労試験機の加振部３の振動が１０周期分数えたか否か
が判定される。未だ、１０周期分の振動が生じていない
場合は、否定判定されて、ステップ１０９０にて、変数
ｊがインクリメントされる。次いで、ステップ１１００
にて、タイマ２０ｍが所定時間Ｔを数えたか否かが判定
される。数えていなければ否定判定されて、時間待ちを
する。所定時間Ｔに至れば、ステップ１１００にて肯定
判定され、以下上述のステップ１０５０．１０６０，１
０７ｏの処理を行う、こうして、ステッ、ブ１０８０に
て肯定判定されるまで、ステップ１０５０．１０６０，
１０７０，１０８０．１０９０．１１００の処理を繰り
返すことにより、配列変ＲＤ（ｉ、ｊ）に、時間Ｔ毎に
測定したｉ番目のひずみゲージ７の出力値が格納される
。尚、上記時間Ｔは加振部３の振動の１周期（例えば、
２５０　ｍ５ｅｃ）に比して十分に短い時間（例えば、
２５　ｍ５ｅｃ、場合によってもっと短い時間５′６鴫
ｓｅｅ　）である。

こうして、１０周期分数えた場合は、ステップ１０８０
にて肯定判定されて、ステップ１１１０にて、上記ステ
ップ１０６０にて読み込まれた、ｉ番目のひずみゲージ
７の平均値が算出され、変数５ａｖ（ｉ）に設定される
０次いで、ステップ１１２０にてｉの値が、所定値に以
上が否がか判定される。所定値には全ひずみゲージ７の
数を表す。

全てのひずみゲージ７について、測定していなければ、
ステップ１１２０にては否定判定されて、ステップ１１
３０にてｉがインクリメントされ、再度ステップ１０２
０がら処理が開始される。即ち、ｉ番目のひずみゲージ
７の測定が開始され、その出力値の平均値が求められる
ことになる。以後全てのひずみゲージ７を測定し平均値
を算出するまで、上記処理が繰り返される。

全ひずみゲージ７の測定及び平均値算出が終了し、ステ
ップ１１２０にて肯定判定されれば、測定・演算ルーチ
ンの処理は終了し、第５図（Ａ）のステップ１５００に
て、上記求められた各ひずみゲージ７の出力平均値Ｓａ
ｙ　（１）　、−、Ｓａｖ　（Ｋ）及びそのカウンタ値
Ｃｔ　（１）、　　・・・、Ｃｔ（Ｋ）が、フロッピィ
ディスク２０ｆに出力され、記憶される。同時にプリン
タ２８に出力し、グラフ上にドツトを描かせてもよい。

次にステップ２０００にて、異常判定処理がなされる。

即ち、上記ステップ１０００で求められた値が疲労限界
等を表す異常なものでないか否かを判定する処理が行わ
れる。この詳細を第５図（Ｃ）に基づいて説明する。

先ず、ステップ２０１０にて変数ｉに１”が設定される
０次にステップ２０２０にてフラグＦｉｎｔ（ｉ）がセ
ットされているか否かが判定される。ｉ＆初の処理であ
り、フラグＦｉｎｔ（ｉ）が上記ステップ１００にてセ
ットされたままであれば。

肯定判定されて、ステップ２０３０にて平均値５ａｖ（
ｉ）の値が初期平均値を表す変数５ｉｎｔ（ｉ）に格納
される。次にステップ２０４０にてフラグＦｉｎｔ（ｉ
）がリセットされ、次いでステップ２０５０にて上記第
１回目としての測定データＤ（１１Ｊ）及び平均値５ａ
ｙ（ｉ）の値が異常でないか否かが判定される。即ち、
測定データＤ（ｉ。

ｊ）や平均値５ａｙ（ｉ）の値が異常に高かったり低か
ったりした場合、あるいはひずみゲージ７の測定データ
Ｄ（ｉ、ｊ＞の変動幅、即ち振幅が異常に大きかったり
した場合に異常と判定され、ステップ２０６０にてｉ番
目のひずみゲージ７が異常であることがＣＲＴ２４に表
示される。同時にプリンタ２８に出力してもよい。

ステップ２０６０の次には、ステップ２０７０にてフラ
グＦｉｎｔ（Ｌ）がセットされ、ステップ２０８０にて
フラグＦｆがセットされる。

上記ステップ２０５０にて異常でないと判定されれば、
ステップ２０９０にて変数５ａｖ（ｉ）の値が変数５ｂ
（ｉ）に格納される。

上記ステップ２０７０の終了後、または上記２０９０の
終了後に、ステップ２１００にて変数ｉが前記所定値に
以上か否かが判定される。未だ全ひずみゲージ７の出力
が判定されていなければ。

否定判定されて、ステップ２１１０にてｉがインクリメ
ントされる。このことにより、ひずみゲージ７自体の異
常やその設定の異常、その他、検出信号経路に関する異
常があることが判り、後述するステップ２２３０の処理
時に該当するひずみゲージ７に補修等の対策を講するこ
とが出来る。

全てのひずみゲージ７の検査が終了し、ステップ２１０
０にて肯定判定されれば、第５図（Ａ）のステップ２２
１０にてフラグＦｆがセットされているか否かが判定さ
れる。もし、上記ステップ２０００の異常判定処理にて
、ひずみゲージ７の全てが正常であるとされた場合、そ
のステップ２０８０は実行されていないため、フラグＦ
ｆはリセットされたままである。そのためステップ２２
１０では否定判定されて、再度ステップ１０００の測定
・演算処理が開始される。

一方、ひずみゲージ７の内の何れかが、異常であること
が利用した場合には、そのステップ２０８０にてフラグ
Ｆｆはセットされているので、ステップ２２１０では肯
定判定され、ステップ２２２０にて、疲労試験機のコン
トロール部１に、外部バス１６とＤ／Ａ変換器２６とを
介して、疲労試験停止の指令が出力される。このことに
より、コントロール部ｌが疲労試験機の加振部３の振動
を停止し、加振部３の油圧を低下させ、ロードセル３ａ
の荷重検出を零までもってゆく、こうして被検体５の疲
労試験は中止される。このとき、警報器をコンピュータ
２０に接続しておけば、警報音を発生させることが出来
るし、コンピュータ２０にモデムを接続しておけば、該
当部署に電話で知らせることも出来る。

この後、ステップ２２３０にて、キーボード２２からの
指示待となる。即ち、この間に疲労限界に達した部分の
補修が完了するのを待つか、または他の事情で疲労試験
を中断するが否かの判断を待つことになる。

キーボード２２から指示入力があり、中止でなければ、
ステップ２２４０にて否定判定されて、ステップ２２５
０にてフラグＦｆがリセットされ、ステップ２２６０に
て疲労試験機のコントロール部１に、外部バス１６とＤ
／Ａ変換器２６とを介して、疲労試験再開の指令が出力
されて、コントロール部１の指示により既に設定しであ
る荷重で疲労試験が再開される。この後、ステップ１０
００の測定・演算処理が再度繰り返される。

一方、キーボード２２からの指示が中止であれば、ステ
ップ２２４０にて肯定判定されて処理が終了する。

２度目以降の、ステップ１０００の測定・演算処理につ
いては変わらないが、ステップ２０００の異常判定処理
については、各ひずみゲージ７のフラグＦｉｎｔ（ｉ）
の値に応じた処理がなされる。

前回のステップ２０００にて異常と判定され、補修され
た測定点の検出データついては、フラグＦｉｎｔ（ｉ）
がセット状態にあるため、上記したステップ２０００の
異常判定処理のステップ２０２０にて肯定判定され、再
度ステップ２０３０乃至ステップ２０９０の処理がなさ
れる。

一方、初期状態が異常でないと判定された場合には、ス
テップ２０２０にて否定判定され、次にステップ２５１
０にて平均値の初期値である変数５ｉｎｔ（ｉ）と現在
の平均値である変数５ａｖ（ｉ）との差ｌ５ａｖ（ｉ）
　−３ｉｎｔ　　（ｉ）ｌが算出され、変数、ｄｓ（ｉ
）に格納される。続いて、ステップ２５２０にて、現在
の平均値である変数５ａｖ（ｉ）と前回の変数５ｂ（ｉ
）との差１ｓａｖ（ｉ）　　５ｂ（ｉ）ｌが算出され、
変数Δ５ｂ（ｉ）に格納される。

次にステップ２５３０にて上記求められた初期値からの
変位を表す変数Δ５（ｉ）が、該当疲労限界ＳＬを越え
ているか否かが判定される。

ここで該当疲労限界ＳＬは、例えば第１０図に示した耐
久線図を用いて決定される。即ち、横軸を平均応力、縦
軸を変動応力とした場合、三角形で表される材料として
の理論的な限界領域Ｆ内に、被検体５の測定点によって
、疲労限界Ｌ１．　　Ｂ２゜Ｂ３が設けられている。Ｌ
ｌは溶接部限界を表し、Ｂ２は溶接部グラインダ仕上限
界を表し、Ｂ３は母材部限界を表す、即ち、溶接部での
平均応力が６　ｋｇ　／　ｍ　ｇの場合、溶接部限界は
点Ａ１で表される。疲労限界ＳＬをＡ１点に設定しても
よいが、Ａ１点の値から所定値低い値を設定しておくこ
とが、早期に疲労限界を検知する上から好ましい。

例えば９５％のＢ１点を設定する。同様に測定点がグラ
インダ仕上部である場合に、平均応力が＝２、　８ｋｇ
／ｍｎ（の疲労限界点Ａ２の９５％の８２点を設定し、
測定点が母材部である場合に、平均応力が２．４　ｋｇ
　／　ｍ　ｒｒｒの疲労限界点Ａ３の９５％の８３点を
設定する。

上記耐久線図はマツプの形あるいは関数の形で゛コンピ
ュータ２０のＲＡＭ　２　Ｏｃ中にフロッピィディスク
から読み出されて記憶されている。

ステップ２５３０にて、該当する疲労限界ＳＬを越えて
いなければ否定判定されて、ステップ２５４０にて上記
求められた前回値からの変位を表す変数Δ５ｂ（ｉ）が
、１．　５ｋｇ／ｍｒｒｒを越えているか否かが判定さ
れる。これは、ひずみゲージ７の出力平均値が前回と比
して、１．　５ｋｇ／ｍｒｒｒを越えている程に変化し
始めれば、疲労限界ＳＬに至ったと判断するからである
。勿論この１．５ｋｇ　／　ｍ　ｍの値も耐久線図の疲
労限界ＳＬに比例させて設定してもよい。

１、　５ｋｇ／ｍｒｒｒを越えていなければ否定判定さ
れて、前述のステップ２０９０の処理を行い、ステップ
２１００にてすべてのひずみゲージ７について処理がな
されていなければ、ステップ２１１０にてｉをインクリ
メントして、再度ステップ２０２０へ戻る。

ステップ２５３０にて変数Δ５（ｉ）が、該当疲労限界
ＳＬを越えていて、肯定判定された場合、ステップ２５
５０にてその番号ｉとΔ５（ｉ）とがＣＲＴ２４に表示
される。同時にプリンタ２８に出力してもよい。。

またステップ２５４０にて変数Δ５ｂ（ｉ）が、１、　
５ｋｇ／ｍｎ（を越えていて、肯定判定された場合、ス
テップ２５６０にてその番号ｉとΔＳｂ　　（ｉ）とが
ＣＲＴ２４に表示される。同時にプリンタ２８に出力し
てもよい。

上記ステップ２５５０またはステップ２５６０が終了し
た場合は、異常であることを示す意味でステップ２５７
０にてフラグＦｉｎｔ（ｉ）がセットされ、ステップ２
５８０にてフラグＦｆがセットされる。この後、ステッ
プ２１００にて全ひずみゲージ７が終了しているか否か
が判定され、終了していなければ、ステップ２１１０の
処理の後、再度ステップ２０２０に帰る。

こうして全部のひずみゲージ７の処理が終了すれば、ス
テップ２１００にて肯定判定され、本処理ルーチンを抜
けて、第５図（Ａ）に示す、ステップ２２１０の処理に
移り、今回初期異常があったひずみゲージ７、初期値か
らの変位Δ５（ｉ）が該当疲労限界ＳＬを越えているひ
ずみゲージ７および前回値からの変位Δ５ｂ（−ｉ）が
１．　５ｋｇ／ｍ−を越えているひずみゲージ７の何れ
かに該当するひずみゲージ７が１つでもあれば、肯定判
定されて、以後前述したステップ２２２０．２２３０．
２２４０の各処理が実施され、補修ができて再開されれ
ば、ステップ２２５０．２２６０をへて、再度ステップ
１０００の処理が開始する。

こうして、各測定点のひずみゲージ７について、疲労限
界等で測定値に異常が発生ずれば、疲労試験を停止して
、補修可能な状態で待機し、再開の指示があれば、継続
して疲労試験を実施する。

上記のような測定値の例を第６図に示す、ただし、測定
値はＮｏ、１０１〜１０８の８個のひずみゲージ７の測
定値のみ示しており、太線で示す平均応力の推移ととも
に細線で示す変動応力の最大値・最小値の推移も記載し
である。この内の平均応力が試験開始時の値より該当疲
労限界ＳＬ分（例えば、５ｋｇ／ｍｒｒｒ）変動するか
、前回測定時より１．　５ｋｇ／ｍｒｒｒ変動すれば、
疲労限界に達したものとして、疲労試験機を停止する。

また、疲労試験開始時あるいは補修後の初期に異常なデ
ータを出力したひずみゲージ７も検査し、疲労試験機を
停止する。

本実施例は、上述のごとく構成されているため、疲労限
界に達した測定点を早期に検出することができ、常に全
測定点について、精密な測定が効率的に出来ることにな
り、被検体を必要以上に破壊して以後の試験を不能にす
ることもない、また初期値も検査することにより、より
精密なデータを得ることが出来る。

次に第２発明の実施例について第７図、第８図（Ａ）乃
至（Ｄ）および第９図（Ａ）、（Ｂ）に基づいて説明す
る。以下第１発明の実施例との違いのみ示し、他は同様
な構成を成しているものとする。

第２発明の第１実施例は、第７図のような異常判定処理
を行う、第１発明の処理（第５図（Ｃ））と同一の処理
ステップについては同一番号が付してあり、詳細は前述
のごとくであるので省略する。

異なるところは、ステップ２０５０ｓの測定データ景増
大処理、ステップ２０８０ｓ及び２５８０Ｓの測定デー
タ量回復処理である。

上記ステップ２０５０ｓの測定データ量増大処理の詳細
は、第８図（Ａ）に示すごとくである。

まず、ステップ２０５２にて変数ΔＳ　（ｉ）が、上述
の該当疲労限界の９０％Ｓ　Ｌ９０分（例えば、該当疲
労限界ＳＬが５　ｋｇ　／　ｍ　ｒｄであれば、４，５
ｋｇ／ｍｒｒ？）を越えているか否かが判定され、ステ
ップ２０５４にて変数Δ５ｂ（ｉ）が、上述した１、５
ｋｇ／ｍｎｆの約９０％である１、　　３ｋｇ／ｍｒｒ
ｆ±越えているか否かが判定される。

何れかの判定にて肯定されれば、ステップ２０５６にて
カウント値の上限を設定する変数Ｃ（ｉ）に“１５”を
設定する。

また、上記ステップ２０８０８及び２５８０ｓの測定デ
ータ量回復処理の詳細は、第８図（Ｂ）に示すごとく、
カウント値の上限を設定する変数Ｃ（ｉ）に５”を設定
する処理である。

更に本実施例の測定・演算ルーチンとしては、第１発明
の実施例（第５図（Ｂ））とは、ステップ１０８０が第
９図（Ａ）の部分フローチャートに示すごとく、カウン
ト値の差が上記Ｃ（ｉ）を基準にして判定している点が
異なる。

この様に処理することにより、疲労限界ＳＬ直前の状態
、即ちΔ５（ｉ）が該当疲労限界のり。

％Ｓ　１９０分を越えた状態、またはΔ５ｂ（ｉ）が１
．　３ｋｇ／ｍｒｒｆを越えた状態に至った場合、測定
点を変更する周期が通常、疲労紙＠機の加振部３の加振
周期５周期分（初期設定で５周期分に設定したものとす
る。）であるとすれば、それを１５周期分に増大するこ
とによって、より多くのデータと疲労限界に近付いた測
定点について測定することができる。

この結果、第１発明の実施例効果に加えて、全測定点の
監視をより短い周期で行えると共に、異常に近付いた測
定点に対しては、より正確な測定が出来るものである。

次に第２発明の第２実施例は、第１実施例と同様に第７
図のような異常判定処理を行うが、異なるところは、ス
テップ２０５０ｓの測定データ量増大処理、ステップ２
０８０ｓ及び２５８０ｓの測定データ量回復処理の内容
である。

上記ステップ２０５０ｓの測定データ量増大処理の詳細
は、第８図（Ｃ）に示すごとくである。

まず、ステップ２０５２にて変数Δ５（ｉ）が、該当疲
労限界の９０％Ｓ　１９０分を越えているか否かが判定
され、ステップ２０５４にて変数Δ５ｂ（ｉ）が、１．
　３ｋｇ／ｍｒｒｆを越えているか否かが判定される。

何れかの判定にて肯定されれば、ステップ２０５７にて
タイマの上限を設定する変数Ｔ（ｉ）にｌＱｍｓｅｃを
設定する。

また、上記ステップ２０８０ｓ及び２５８０ｓの測定デ
ータ量回復処理の詳細は、第８図（Ｄ）に示すごとく、
タイマ２０ｍの上限を設定する変数Ｔ（ｉ）に２５　ｍ
５ｅｃを設定する処理である。

更に本実施例は、測定・演算ルーチンとして第１発明の
実施例（第５図（Ｂ））とはステップ１１００が第９図
（Ｂ）の部分フローチャートに示すごとく、タイマ２０
ｍの上限が上記Ｔ（ｉ）を基準にして判定されている点
が異なる。

この様に処理することにより、疲労限界直前の状態に至
った場合、測定点からＡ／Ｄ変換してデータを測定する
周期が通常、２５　ｍ５ｅｃであるのが、１０ｏ＋ｓｅ
ｃに短くなることによって、より多くのデータを疲労限
界に近付いた測定点について測定することができる。

この結果、第１発明の実施例効果に加えて、全測定点の
監視の周期を変えずに、異常に近付いた測定点に対して
、より正確な測定が出来るものである。

上記各実施例において、疲労試験機の加振部３が応力発
生手段Ｍ１２．Ｍ２２に該当し、疲労試験機のコン）・
ロール部１が応力制御手段Ｍ１３゜Ｍ２３に該当し、ひ
ずみゲージ７が歪測定手段Ｍ１４、Ｍ２４に該当し、コ
ンピュータ２０がデータ処理手段Ｍ１５．Ｍ２５、警告
手段Ｍ１６．Ｍ２６、前兆検出手段Ｍ２７及びデータ量
変更手段Ｍ２８に該当する。

上記第１実施例と第２実施例とで測定データ量の変更の
手段を時間と周期とに分けて行ったが、両者を組み合わ
せてもよい。

また、測定データ量を変更する手段として、上記手段以
外に、全測定点に対する該当測定点の測定回数を増大す
る手段でもよい。

ｉ咀ム激深 第１発明の疲労試験監視装置は、被検体の各測定点の歪
の推移を観測し、疲労限界時の所定の特異推移状態が観
測された場合に、警告信号を発生する警告手段を備えて
いるため、常に監視者が試験機近傍にいなくとも、疲労
限界に達した測定点があった場合は、即座に疲労試験を
停止し、以後の疲労試験や被検体に悪影響を与えず、効
率的に正確なデータを得ることが出来る。

第２発明の疲労試験監視装置は、被検体の各測定点の歪
の推移を観測し、疲労限界時の所定の特異推移状態が観
測された場合に、警告信号を発生する警告手段を備える
とともに、各測定点の上記所定の特異推移状君近傍の状
態を検出する前兆検出手段と、該前兆検出手段により、
いずれかの測定点が上記近傍状態にあると検出されると
上記データ処理手段による該測定点の歪測定データ読み
込み量を増大させるデータ量変更手段とを備えているこ
とにより、第１発明の効果に加えて、より精密な検出が
出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は第１発明の基本的構成例示図、第１図（
Ｂ）は第２発明の基本的構成例示図、第２図は第１発明
の実施例構成図、第３図は被検体の振動荷重試験の説明
図、第４図はコンピュータのブロック図、第５図（Ａ＞
乃至（Ｃ）は上記コンピュータの処理を表すフローチャ
ート、第６図は測定例を示すグラフ、第７図は第２発明
の実施例のフローチャート、第８図（Ａ）及び（Ｂ）は
その第１実施例のフローチャート、第８図（Ｃ）及び（
Ｄ）はその第２実施例のフローチャート、第９図（Ａ）
はその第１実施例のフローチャート、第９図（Ｂ）はそ
の第２実施例のフローチャート、第１０図は耐久線図を
表す。 １・・・疲労試験機コントロール部 ３・・・加振部　　　　３ａ・・・ロードセル５・・・
被検体　　　　　７・・・ひずみゲージ８・・・スイッ
チボックス １０・・・スイッチボックスコントローラ１２・・・動
歪アンプ　　１４・・・Ａ／Ｄ変換器１６・・・外部バ
ス　　　１８・・・カウンタ２０・・・コンピュータ　
２２・・・キーボード２４・・・ＣＲＴ　　　　　２６
・・・Ｄ／Ａ変換器２８・・・プリンタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　被検体に応力を与える応力発生手段と、該応力発生
   手段を制御して、所定の繰り返し応力を発生させる応力
   制御手段と、 上記被検体の複数の測定点の歪状態を測定する歪測定手
   段と、 該歪測定手段からのデータを処理し、各測定点の歪の推
   移を検出するデータ処理手段と、 を備えた疲労試験機に用いられる疲労試験監視装置にお
   いて、 上記データ処理手段で求められた各測定点の歪の推移を
   観測し、疲労限界時の所定の特異推移状態が観測された
   場合に、警告信号を発生する警告手段を備えたことを特
   徴とする疲労試験監視装置。 ２　上記応力制御手段が、警告信号を受けると、上記応
   力発生手段への制御を停止させるよう構成されている特
   許請求の範囲第１項記載の疲労試験監視装置。 ３　上記警告手段が、視認表示手段を備え警告信号の内
   容を該視認表示手段に表示するよう構成された特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の疲労試験監視装置。 ４　上記視認手段による表示内容が、複数の測定点の内
   、所定の特異推移状態が観測された測定点の情報を含む
   特許請求の範囲第３項記載の疲労試験監視装置。 ５　被検体に応力を与える応力発生手段と、該応力発生
   手段を制御して、所定の繰り返し応力を発生させる応力
   制御手段と、 上記被検体の複数の測定点の歪状態を測定する歪測定手
   段と、 該歪測定手段からのデータを所定時間間隔で順次読み込
   んで処理し、各測定点の歪の推移を検出するデータ処理
   手段と、 を備えた疲労試験機に用いられる疲労試験監視装置にお
   いて、 上記データ処理手段で求められた各測定点の歪の推移を
   観測し、疲労限界時の所定の特異推移状態が観測された
   場合に、警告信号を発生する警告手段と、 各測定点の上記所定の特異推移状態近傍の状態を検出す
   る前兆検出手段と、 該前兆検出手段により、いずれかの測定点が上記近傍状
   態にあると検出されると、上記データ処理手段による該
   測定点の歪測定データ読み込み量を増大させるデータ量
   変更手段と、 を備えたことを特徴とする疲労試験監視装置。 ６　歪測定データ読み込み量の増大が、１回当りの読み
   込み時間の延長によりなされる特許請求の範囲第５項記
   載の疲労試験監視装置。 ７　歪測定データ読み込み量の増大が、読み込み回数を
   増大することによりなされる特許請求の範囲第５項記載
   の疲労試験監視装置。