JP2000046707A - 柔物質の高速圧縮試験方法及びその試験用治具 - Google Patents
柔物質の高速圧縮試験方法及びその試験用治具Info
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- JP2000046707A JP2000046707A JP10210992A JP21099298A JP2000046707A JP 2000046707 A JP2000046707 A JP 2000046707A JP 10210992 A JP10210992 A JP 10210992A JP 21099298 A JP21099298 A JP 21099298A JP 2000046707 A JP2000046707 A JP 2000046707A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スプリットホプキンソン棒法を用いて柔物質
に対する高速圧縮試験を容易かつ確実に実施する。 【解決手段】 入力棒ａと出力棒ｂとの突合わせ端面に
それぞれシールゴム10,10を配置すると共にそのシール
ゴム10,10 間に柔物質からなる試験片９を設置した後、
上記試験片９及びシールゴム10,10 を囲繞するように試
験片９の側方変位を制限するホールドケース１を配置す
る。これによって、試験片９の側方変位及び流出を確実
に防止することができるため、スプリットホプキンソン
棒法による柔物質に対する高速圧縮試験を容易かつ確実
に実施できる。
に対する高速圧縮試験を容易かつ確実に実施する。 【解決手段】 入力棒ａと出力棒ｂとの突合わせ端面に
それぞれシールゴム10,10を配置すると共にそのシール
ゴム10,10 間に柔物質からなる試験片９を設置した後、
上記試験片９及びシールゴム10,10 を囲繞するように試
験片９の側方変位を制限するホールドケース１を配置す
る。これによって、試験片９の側方変位及び流出を確実
に防止することができるため、スプリットホプキンソン
棒法による柔物質に対する高速圧縮試験を容易かつ確実
に実施できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スプリットホプキ
ンソン棒法を応用した柔物質の高速圧縮試験方法及びそ
の試験用治具に関するものである。
ンソン棒法を応用した柔物質の高速圧縮試験方法及びそ
の試験用治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、材料の圧縮性等の物性に関するデ
ータを得るための材料試験方法の一つとして、スプリッ
トホプキンソン棒法と呼ばれる高速衝突を利用した圧縮
試験方法が知られている。
ータを得るための材料試験方法の一つとして、スプリッ
トホプキンソン棒法と呼ばれる高速衝突を利用した圧縮
試験方法が知られている。
【０００３】このスプリットホプキンソン棒法は、細長
い棒中を応力が形を変えずに一定速度で伝搬する特質を
利用して二点の歪みを測定することで、棒中の任意の位
置での応力と変位速度が解るという一次元波動理論に基
づく衝撃試験方法である。
い棒中を応力が形を変えずに一定速度で伝搬する特質を
利用して二点の歪みを測定することで、棒中の任意の位
置での応力と変位速度が解るという一次元波動理論に基
づく衝撃試験方法である。
【０００４】具体的には、図７に示すようにそれぞれ充
分な長さ（約２５００ｍｍ）を有する入力棒ａと出力棒
ｂの間に短い試験片ｃを配置し、入力棒ａの端部に打撃
棒ｄを衝突させて衝撃を加え、入力棒ａ及び出力棒ｂに
それぞれ設けられた歪みゲージｇ，ｇで伝搬する応力波
による歪みを測定するように構成したものである。
分な長さ（約２５００ｍｍ）を有する入力棒ａと出力棒
ｂの間に短い試験片ｃを配置し、入力棒ａの端部に打撃
棒ｄを衝突させて衝撃を加え、入力棒ａ及び出力棒ｂに
それぞれ設けられた歪みゲージｇ，ｇで伝搬する応力波
による歪みを測定するように構成したものである。
【０００５】そして、この歪みゲージｇ，ｇで得られた
測定データを解析することによって、試験片ｃの歪み速
度、歪み、応力等の物性を知ることができるものである
（衝撃工学（日刊工業新聞社）等）。
測定データを解析することによって、試験片ｃの歪み速
度、歪み、応力等の物性を知ることができるものである
（衝撃工学（日刊工業新聞社）等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
スプリットホプキンソン棒法による従来の材料試験方法
にあっては、上述したように入力棒ａと出力棒ｂの間に
試験片ｃを挟持して入力棒ａの長さ方向のみの一軸圧縮
を計測するようにしたものであることから、原則として
測定対象となる試験片ｃは岩石や金属等の高硬度の固形
物に限られていた。
スプリットホプキンソン棒法による従来の材料試験方法
にあっては、上述したように入力棒ａと出力棒ｂの間に
試験片ｃを挟持して入力棒ａの長さ方向のみの一軸圧縮
を計測するようにしたものであることから、原則として
測定対象となる試験片ｃは岩石や金属等の高硬度の固形
物に限られていた。
【０００７】そのため、主として体積変化によってエネ
ルギーを吸収する材料、例えば、ゼラチン、ゴム，木材
等の柔物質や水等の流動物質の物性の測定に適用するこ
とは極めて困難であった。
ルギーを吸収する材料、例えば、ゼラチン、ゴム，木材
等の柔物質や水等の流動物質の物性の測定に適用するこ
とは極めて困難であった。
【０００８】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的はスプ
リットホプキンソン棒法を用いて柔物質に対する圧縮試
験を実施することができる新規な柔物質の高速圧縮試験
方法及びその試験用治具を提供するものである。
解決するために案出されたものであり、その目的はスプ
リットホプキンソン棒法を用いて柔物質に対する圧縮試
験を実施することができる新規な柔物質の高速圧縮試験
方法及びその試験用治具を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、入力棒と出力棒との突き合わせ端面にそれ
ぞれシールゴムを配置すると共にそのシールゴム間に柔
物質からなる試験片を設置した後、上記試験片及びシー
ルゴムを囲繞するように入力棒と出力棒の周囲に試験片
の側方変位を制限するホールドケースを配置し、その
後、スプリットホプキンソン棒法によってその試験片に
高速圧縮力を加えて圧力と体積歪み関係データを測定す
るようにした柔物質の高速圧縮試験方法であり、また、
入力棒と出力棒との突き合わせ端面にそれぞれ設けられ
る一対のシールゴムと、上記試験片とシールゴムの径方
向の変位を制限すべくその試験片とシールゴムの周囲に
設けられるホールドケースとからなる柔物質の高速圧縮
試験用治具を提供するものである。
に本発明は、入力棒と出力棒との突き合わせ端面にそれ
ぞれシールゴムを配置すると共にそのシールゴム間に柔
物質からなる試験片を設置した後、上記試験片及びシー
ルゴムを囲繞するように入力棒と出力棒の周囲に試験片
の側方変位を制限するホールドケースを配置し、その
後、スプリットホプキンソン棒法によってその試験片に
高速圧縮力を加えて圧力と体積歪み関係データを測定す
るようにした柔物質の高速圧縮試験方法であり、また、
入力棒と出力棒との突き合わせ端面にそれぞれ設けられ
る一対のシールゴムと、上記試験片とシールゴムの径方
向の変位を制限すべくその試験片とシールゴムの周囲に
設けられるホールドケースとからなる柔物質の高速圧縮
試験用治具を提供するものである。
【００１０】すなわち、試験片の側面を囲繞するように
入力棒と出力棒の周囲にホールドケースを配置すること
で、試験片に対する径方向の変位が制限されて一方向に
だけ圧縮力が加わることとなるため、従来測定が困難で
あった柔物質であってもスプリットホプキンソン棒法に
よる高速圧縮試験を実施することが可能となり、その体
積歪み等のデータを精度良く取得することが可能とな
る。
入力棒と出力棒の周囲にホールドケースを配置すること
で、試験片に対する径方向の変位が制限されて一方向に
だけ圧縮力が加わることとなるため、従来測定が困難で
あった柔物質であってもスプリットホプキンソン棒法に
よる高速圧縮試験を実施することが可能となり、その体
積歪み等のデータを精度良く取得することが可能とな
る。
【００１１】また、この高速圧縮試験において、入力棒
と出力棒間に高い圧縮力が加わった際に、それぞれのシ
ールゴムが径方向外方に変形してホールドケース側に強
く押し付けられてその面圧が向上することにより、高い
シール機能（密封性）を発揮するため、例えば、数百Ｍ
Ｐａの圧力が加わったとしても柔物質がホールドケース
と入力棒又は出力棒との隙間から漏れ出すことがなくな
り、高精度の計測を行うことができる。
と出力棒間に高い圧縮力が加わった際に、それぞれのシ
ールゴムが径方向外方に変形してホールドケース側に強
く押し付けられてその面圧が向上することにより、高い
シール機能（密封性）を発揮するため、例えば、数百Ｍ
Ｐａの圧力が加わったとしても柔物質がホールドケース
と入力棒又は出力棒との隙間から漏れ出すことがなくな
り、高精度の計測を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１３】図１〜図３は本発明治具に係るホールドケ
ース１の実施の一形態を示したものである。
ース１の実施の一形態を示したものである。
【００１４】図示するように、このホールドケース１
は、中央部に筒状の貫通孔Ｈが形成された断面矩形状の
インナーケース２と、このインナーケース２を囲繞する
断面矩形状のアウターケース３とから構成されている。
は、中央部に筒状の貫通孔Ｈが形成された断面矩形状の
インナーケース２と、このインナーケース２を囲繞する
断面矩形状のアウターケース３とから構成されている。
【００１５】このインナーケース２は、クロムモリブデ
ン鋼や工具鋼等の高強度材料から形成されており、図３
に示すように、その貫通孔Ｈを縦割りする如く中央部か
ら左右に二分割された一対の分割ブロック２ａ，２ａか
ら構成されている。
ン鋼や工具鋼等の高強度材料から形成されており、図３
に示すように、その貫通孔Ｈを縦割りする如く中央部か
ら左右に二分割された一対の分割ブロック２ａ，２ａか
ら構成されている。
【００１６】そして、この分割ブロック２ａ，２ａは、
図２及び図３に示すように貫通孔Ｈを挟むように一方の
分割ブロック２ａ側に取り付けられた複数本（本実施の
形態では６本）の締結ボルト４ａ，４ａ…を他方の分割
ブロック２ａ側に形成された複数のボルト孔４ｂ，４ｂ
…にそれぞれ螺合させることによって互いに強固に連結
されるようになっている。尚、この貫通孔Ｈの内径Ｌは
後述する入力棒の外径と一致する大きさとなっている。
図２及び図３に示すように貫通孔Ｈを挟むように一方の
分割ブロック２ａ側に取り付けられた複数本（本実施の
形態では６本）の締結ボルト４ａ，４ａ…を他方の分割
ブロック２ａ側に形成された複数のボルト孔４ｂ，４ｂ
…にそれぞれ螺合させることによって互いに強固に連結
されるようになっている。尚、この貫通孔Ｈの内径Ｌは
後述する入力棒の外径と一致する大きさとなっている。
【００１７】一方、このインナーケース２を囲繞するア
ウターケース３も同様に、クロムモリブデン鋼や工具鋼
等の超高強度材料から形成されており、図３に示すよう
に、中央部から上下に二分割された一対の分割ブロック
３ａ，３ａから構成されている。
ウターケース３も同様に、クロムモリブデン鋼や工具鋼
等の超高強度材料から形成されており、図３に示すよう
に、中央部から上下に二分割された一対の分割ブロック
３ａ，３ａから構成されている。
【００１８】そして、この分割ブロック３ａ，３ａは図
２及び図３に示すようにインナーケース２を挟むように
一方の分割ブロック３ａ側に取り付けられた複数本（本
実施の形態では６本）の締結ボルト５ａ，５ａ…を他方
の分割ブロック３ａ側に形成された複数のボルト孔５
ｂ，５ｂ…にそれぞれ螺合させることによって互いに強
固に連結されるようになっている。
２及び図３に示すようにインナーケース２を挟むように
一方の分割ブロック３ａ側に取り付けられた複数本（本
実施の形態では６本）の締結ボルト５ａ，５ａ…を他方
の分割ブロック３ａ側に形成された複数のボルト孔５
ｂ，５ｂ…にそれぞれ螺合させることによって互いに強
固に連結されるようになっている。
【００１９】また、図１及び図３に示すように、このイ
ンナーケース２及びアウターケース３にはこれらを貫通
孔Ｈ側から水平に貫通するように空気抜き孔６が形成さ
れており、これに螺合するシールボルト７によって適宜
開口，封止されるようになっている。
ンナーケース２及びアウターケース３にはこれらを貫通
孔Ｈ側から水平に貫通するように空気抜き孔６が形成さ
れており、これに螺合するシールボルト７によって適宜
開口，封止されるようになっている。
【００２０】尚、これらインナーケース２及びアウター
ケース３を構成する各分割ブロック２ａ，２ａ，３ａ，
３ａの結合面には段部８，８，８，８がそれぞれ形成さ
れており、両者を組み合わせたときにその結合面がずれ
ないように精度良く結合されるようになっている。
ケース３を構成する各分割ブロック２ａ，２ａ，３ａ，
３ａの結合面には段部８，８，８，８がそれぞれ形成さ
れており、両者を組み合わせたときにその結合面がずれ
ないように精度良く結合されるようになっている。
【００２１】次に、本発明治具を用いた圧縮試験方法の
一例を説明する。
一例を説明する。
【００２２】先ず、図４に示すように、スプリットホプ
キンソン棒法で用いられる断面円形の入力棒ａと出力棒
ｂの間に柔物質の一つであるゼラチンからなる試験片９
を位置させると共に、入力棒ａと出力棒ｂの各突き合わ
せ面に位置する一対のシールゴム１０，１０を介してこ
の試験片９を上下又は左右に挟持する。
キンソン棒法で用いられる断面円形の入力棒ａと出力棒
ｂの間に柔物質の一つであるゼラチンからなる試験片９
を位置させると共に、入力棒ａと出力棒ｂの各突き合わ
せ面に位置する一対のシールゴム１０，１０を介してこ
の試験片９を上下又は左右に挟持する。
【００２３】このシールゴム１０，１０は、Ｈ９０ウレ
タン等の高硬度ウレタンゴムから形成されており、その
形状は入力棒ａ及び出力棒ｂと同径をした厚肉の円板状
に形成されている。一方、試験片９となるゼラチンもそ
の形状が入力棒ａ及び出力棒ｂと同径をした筒状に形成
されており、また、入力棒ａと出力棒ｂとの間に設置す
る際に流出してしまわない程度にその形状を維持する程
度の粘性を有している。
タン等の高硬度ウレタンゴムから形成されており、その
形状は入力棒ａ及び出力棒ｂと同径をした厚肉の円板状
に形成されている。一方、試験片９となるゼラチンもそ
の形状が入力棒ａ及び出力棒ｂと同径をした筒状に形成
されており、また、入力棒ａと出力棒ｂとの間に設置す
る際に流出してしまわない程度にその形状を維持する程
度の粘性を有している。
【００２４】次に、このようにしてシールゴム１０，１
０及び試験片９を入力棒ａと出力棒ｂとの間に設置した
ならば、図３及び図４に示すように、先ず、シールゴム
１０，１０及び試験片９の側面を囲繞するようにインナ
ーケース２を組み立ててシールゴム１０，１０及び試験
片９を密封した後、さらに、このインナーケース２の外
側にアウターケース３を組み立てて外側からインナーケ
ース２を押さえ付けるようにする。尚、このホールドケ
ース１を組み立てるに際して、空気などが混入した場合
には、これを組み立てた後、シールボルト７を外して空
気抜き孔６から適宜混入した空気を抜き出すことができ
る。
０及び試験片９を入力棒ａと出力棒ｂとの間に設置した
ならば、図３及び図４に示すように、先ず、シールゴム
１０，１０及び試験片９の側面を囲繞するようにインナ
ーケース２を組み立ててシールゴム１０，１０及び試験
片９を密封した後、さらに、このインナーケース２の外
側にアウターケース３を組み立てて外側からインナーケ
ース２を押さえ付けるようにする。尚、このホールドケ
ース１を組み立てるに際して、空気などが混入した場合
には、これを組み立てた後、シールボルト７を外して空
気抜き孔６から適宜混入した空気を抜き出すことができ
る。
【００２５】そして、このようにして柔物質からなる試
験片９及びシールゴム１０，１０、ホールドケース１を
セットした後、従来のスプリットホプキンソン棒法によ
り図示しない打撃棒によって入力棒ａ側に、数百ＭＰａ
程度迄を徐々に衝撃を加えて試験片９に対して圧縮試験
を行うことで、例えば、試験片９の圧力と体積歪みや関
係等のデータを取得することができる。
験片９及びシールゴム１０，１０、ホールドケース１を
セットした後、従来のスプリットホプキンソン棒法によ
り図示しない打撃棒によって入力棒ａ側に、数百ＭＰａ
程度迄を徐々に衝撃を加えて試験片９に対して圧縮試験
を行うことで、例えば、試験片９の圧力と体積歪みや関
係等のデータを取得することができる。
【００２６】この時、図５に示すように、試験片９は高
速の圧縮力によって径方向外方に変位しようとするが、
上述したように試験片９の側面にはクロムモリブデン鋼
等の高強度のホールドケース１によって塞がれ、その側
方変位が完全に拘束されているため、試験片９の応力は
入力棒ａの長さ方向のほぼ完全な一軸圧縮力となる。
速の圧縮力によって径方向外方に変位しようとするが、
上述したように試験片９の側面にはクロムモリブデン鋼
等の高強度のホールドケース１によって塞がれ、その側
方変位が完全に拘束されているため、試験片９の応力は
入力棒ａの長さ方向のほぼ完全な一軸圧縮力となる。
【００２７】従って、本発明装置を用いれば従来では困
難であったゼラチン等の柔物質の歪みや歪み速度等のデ
ータをスプリットホプキンソン棒法により精度良くかつ
確実に取得することができる。
難であったゼラチン等の柔物質の歪みや歪み速度等のデ
ータをスプリットホプキンソン棒法により精度良くかつ
確実に取得することができる。
【００２８】また、この圧縮試験時において、試験片９
を構成するゼラチンの一部がホールドケース１の貫通孔
Ｈと入力棒ａ及び出力棒ｂとの僅かな隙間から流出しよ
うとするが、試験片９に高い圧縮力が加わると同時にシ
ールゴム10，10にも同様な圧縮力が加わり、これらがそ
れぞれ径方向外方に膨張してホールドケース１の貫通孔
Ｈ側に強く押し付けられることにより、密閉性が高まっ
てその隙間からの流出を防止することになる。また、こ
のシール機能は圧縮力に比例して大きくなることから、
試験片９に数百ＭＰａ以上の圧力が加わっても簡単に流
出してしまうようなことがなくなり、優れたシール機能
を発揮することができる。
を構成するゼラチンの一部がホールドケース１の貫通孔
Ｈと入力棒ａ及び出力棒ｂとの僅かな隙間から流出しよ
うとするが、試験片９に高い圧縮力が加わると同時にシ
ールゴム10，10にも同様な圧縮力が加わり、これらがそ
れぞれ径方向外方に膨張してホールドケース１の貫通孔
Ｈ側に強く押し付けられることにより、密閉性が高まっ
てその隙間からの流出を防止することになる。また、こ
のシール機能は圧縮力に比例して大きくなることから、
試験片９に数百ＭＰａ以上の圧力が加わっても簡単に流
出してしまうようなことがなくなり、優れたシール機能
を発揮することができる。
【００２９】ここで、シールゴム10としてＨ９０ウレタ
ン等の高硬度ウレタンゴムを用いたのは、以下に示す理
由による。
ン等の高硬度ウレタンゴムを用いたのは、以下に示す理
由による。
【００３０】すなわち、柔物質の圧縮試験では高精度の
データを得るために試験片９周りの密閉性の確保が重要
となるが、通常のシール部材であるＯリングではその耐
圧性能が静的な負荷に対してのみ仕様に示され、その値
が数十ＭＰａ程度であり、本試験で実現する数百ＭＰａ
の圧力に耐えられないと予想され、また、それらの使用
により構造が複雑となる。
データを得るために試験片９周りの密閉性の確保が重要
となるが、通常のシール部材であるＯリングではその耐
圧性能が静的な負荷に対してのみ仕様に示され、その値
が数十ＭＰａ程度であり、本試験で実現する数百ＭＰａ
の圧力に耐えられないと予想され、また、それらの使用
により構造が複雑となる。
【００３１】そこで本発明者らは上述したように圧縮力
に比例してシール機能が向上するシールゴムを採用する
こととなったが、その材質の選定にあたって硬さの異な
る３種のゴムを用いた圧縮試験を行った結果、高硬度ウ
レタンゴムの一つであるＨ９０ウレタンが最も優れたシ
ール性能を発揮したことから、これを本発明装置のシー
ルゴムとして採用するに至った。
に比例してシール機能が向上するシールゴムを採用する
こととなったが、その材質の選定にあたって硬さの異な
る３種のゴムを用いた圧縮試験を行った結果、高硬度ウ
レタンゴムの一つであるＨ９０ウレタンが最も優れたシ
ール性能を発揮したことから、これを本発明装置のシー
ルゴムとして採用するに至った。
【００３２】尚、打撃棒の衝突速度が大きくなると、完
全なシールが困難になり、ある程度の流出が生じる場合
が考えられるが、流出は圧力がかなり大きくなってから
生ずるものであると考え、最終的に流出が生じてもそれ
までのデータ、すなわち、得られた圧力−体積歪み関係
において流出による圧力低下などの乱れが認められない
領域のデータは有効であるため、充分実用に耐えられ
る。また、シールゴムの周囲には潤滑剤を塗布してホー
ルドケースとの間の摩擦力を低減するようにしても良
く、また、歪みの計測は入力棒ａの２点と出力棒ｂの２
点、合計４断面において行うようにしても良い。
全なシールが困難になり、ある程度の流出が生じる場合
が考えられるが、流出は圧力がかなり大きくなってから
生ずるものであると考え、最終的に流出が生じてもそれ
までのデータ、すなわち、得られた圧力−体積歪み関係
において流出による圧力低下などの乱れが認められない
領域のデータは有効であるため、充分実用に耐えられ
る。また、シールゴムの周囲には潤滑剤を塗布してホー
ルドケースとの間の摩擦力を低減するようにしても良
く、また、歪みの計測は入力棒ａの２点と出力棒ｂの２
点、合計４断面において行うようにしても良い。
【００３３】次に、本発明装置を用いた場合の柔物質の
計測・解析システムは、通常のスプリットホプキンソン
棒法の計測・解析システムをそのまま利用することがで
きるが、得られるデータはシールゴム１０，１０と柔物
質との複合体のデータである点に注意する必要がある。
計測・解析システムは、通常のスプリットホプキンソン
棒法の計測・解析システムをそのまま利用することがで
きるが、得られるデータはシールゴム１０，１０と柔物
質との複合体のデータである点に注意する必要がある。
【００３４】すなわち、閉空間内における柔物質の高速
圧縮試験では、圧力と体積歪み速度及び体積歪みの関係
を求めるが、その関係式は従来の硬物質の一軸圧縮試験
の場合と全く同じとなる。しかしながら、本発明の場合
では試験片である柔物質と入力棒ａ及び出力棒ｂとの間
にシールゴム１０，１０が設置されるため、直接柔物質
のデータを得ることができず、これらは複合体として平
均圧力や体積歪みとなる。そのため、さらに柔物質単体
のデータに変換する処理が必要となってくる。
圧縮試験では、圧力と体積歪み速度及び体積歪みの関係
を求めるが、その関係式は従来の硬物質の一軸圧縮試験
の場合と全く同じとなる。しかしながら、本発明の場合
では試験片である柔物質と入力棒ａ及び出力棒ｂとの間
にシールゴム１０，１０が設置されるため、直接柔物質
のデータを得ることができず、これらは複合体として平
均圧力や体積歪みとなる。そのため、さらに柔物質単体
のデータに変換する処理が必要となってくる。
【００３５】そこで、図６の解析フローに示すように、
シールゴム１０，１０単体の圧縮試験を行ってその圧力
−体積歪み関係を求めた後、このシールゴム１０，１０
を用いた複合体（柔物質＋シールゴム）の圧縮試験を行
ってその圧力−体積歪み関係を求め、その後複合体の圧
力−体積歪み関係からシールゴム１０，１０単体の圧力
−体積歪み関係を差し引くことで柔物質単体の圧力−体
積歪み関係を知ることができる。
シールゴム１０，１０単体の圧縮試験を行ってその圧力
−体積歪み関係を求めた後、このシールゴム１０，１０
を用いた複合体（柔物質＋シールゴム）の圧縮試験を行
ってその圧力−体積歪み関係を求め、その後複合体の圧
力−体積歪み関係からシールゴム１０，１０単体の圧力
−体積歪み関係を差し引くことで柔物質単体の圧力−体
積歪み関係を知ることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
すような優れた効果を発揮することができる。
すような優れた効果を発揮することができる。
【００３７】先ず、入力棒と出力棒間の周囲に高強度
のホールドケースを備えることにより、試験片の側方変
位を確実に防止することができる。
のホールドケースを備えることにより、試験片の側方変
位を確実に防止することができる。
【００３８】次に、入力棒と出力棒の各突き合わせ端
面に高硬度ウレタンゴムからなるシールゴムを設けたた
め、数百ＭＰａの高速の圧縮力が加わっても試験片とな
る柔物質の流出を確実に防止することができる。
面に高硬度ウレタンゴムからなるシールゴムを設けたた
め、数百ＭＰａの高速の圧縮力が加わっても試験片とな
る柔物質の流出を確実に防止することができる。
【００３９】そのため、従来困難であったゼラチン等
の柔物質に対してスプリットホプキンソン棒法による高
速圧縮試験を容易かつ確実に実施することができる。
の柔物質に対してスプリットホプキンソン棒法による高
速圧縮試験を容易かつ確実に実施することができる。
【００４０】この結果、柔物質の物性を知るための圧
力−体積歪み関係データ等を正確に取得することができ
る。
力−体積歪み関係データ等を正確に取得することができ
る。
【００４１】また、本発明装置は従来のスプリットホ
プキンソン棒法を用いた材料試験装置を改良することな
くそのまま簡単に適用することができるため、優れた経
済性及び汎用性を発揮することができる。
プキンソン棒法を用いた材料試験装置を改良することな
くそのまま簡単に適用することができるため、優れた経
済性及び汎用性を発揮することができる。
【図１】本発明に係るホールドケースの実施の一形態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】本発明に係るホールドケースの実施の一形態を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図３】本発明に係るホールドケースの実施の一形態を
示す分解図である。
示す分解図である。
【図４】本発明方法の実施の一形態を示す縦断面図であ
る。
る。
【図５】図４中Ａ部拡大図である。
【図６】本発明方法の実施の一形態を示す解析フローで
ある。
ある。
【図７】従来のスプリットホプキンソン棒法による材料
圧縮試験方法を示す概略図である。
圧縮試験方法を示す概略図である。
１ ホールドケース ２ インナーケース ３ アウターケース ９ 試験片 10 シールゴム ａ 入力棒 ｂ 出力棒
フロントページの続き (72)発明者 白井 孝治 千葉県我孫子市我孫子1646 財団法人 電 力中央研究所 我孫子研究所内 (72)発明者 實 晃司 千葉県我孫子市我孫子1646 財団法人 電 力中央研究所 我孫子研究所内 Ｆターム(参考） 2G061 AA02 AB04 AB10 CA10 CA13 CC01 DA05 EA04 EA05 EC06
Claims (4)
- 【請求項１】 入力棒と出力棒との突き合わせ端面にそ
れぞれシールゴムを配置すると共にそのシールゴム間に
柔物質からなる試験片を設置した後、上記試験片及びシ
ールゴムを囲繞するように入力棒と出力棒の周囲に試験
片の側方変位を制限するホールドケースを配置し、その
後、スプリットホプキンソン棒法によってその試験片に
高速圧縮力を加えて圧力と体積歪み関係データを測定す
るようにしたことを特徴とする柔物質の高速圧縮試験方
法。 - 【請求項２】 直線上に位置する入力棒と出力棒との突
き合わせ端面にそれぞれ設けられる一対のシールゴム
と、上記試験片とシールゴムの径方向の変位を制限すべ
くその試験片とシールゴムの周囲に設けられるホールド
ケースとからなることを特徴とする柔物質の高速圧縮試
験用治具。 - 【請求項３】 上記シールゴムは、高硬度ウレタンゴム
からなることを特徴とする請求項２に記載の柔物質の高
速圧縮試験用治具。 - 【請求項４】 上記ホールドケースは、上記試験片の径
方向に二分割可能なインナーケースと、このインナーケ
ースを囲繞すると共にその分割方向と直交する方向に二
分割可能なアウターケースとからなることを特徴とする
請求項２又は３に記載の柔物質の高速圧縮試験用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10210992A JP2000046707A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 柔物質の高速圧縮試験方法及びその試験用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10210992A JP2000046707A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 柔物質の高速圧縮試験方法及びその試験用治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000046707A true JP2000046707A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16598542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10210992A Pending JP2000046707A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 柔物質の高速圧縮試験方法及びその試験用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000046707A (ja) |
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-
1998
- 1998-07-27 JP JP10210992A patent/JP2000046707A/ja active Pending
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