JP2001033368A - 材料試験機 - Google Patents
材料試験機Info
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- JP2001033368A JP2001033368A JP20354099A JP20354099A JP2001033368A JP 2001033368 A JP2001033368 A JP 2001033368A JP 20354099 A JP20354099 A JP 20354099A JP 20354099 A JP20354099 A JP 20354099A JP 2001033368 A JP2001033368 A JP 2001033368A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のようにあらかじめ応力リミットを設定
することなく、試験片が弾性域から塑性域に移行する時
点を自動的に正確に捕らえて、負荷機構の制御荷重速度
制御から保持制御に切り換えることのできる材料試験機
を提供する。 【解決手段】 試験片Ｗに作用する荷重の検出データ
と、試験片Ｗの伸びもしくは負荷機構の変位の検出デー
タを刻々と取り込み、荷重検出結果の経時的変化率と歪
みもしくは変位検出結果の経時的変化との比が、あらか
じめ設定された割合以上に変化したとき、負荷機構の制
御を荷重速度制御から保持制御に自動的に切り換えるこ
とにより、応力リミットを設定することなく、試験片Ｗ
の塑性域への移行を常に的確に捕らえて制御を切り換え
ることを可能とする。
することなく、試験片が弾性域から塑性域に移行する時
点を自動的に正確に捕らえて、負荷機構の制御荷重速度
制御から保持制御に切り換えることのできる材料試験機
を提供する。 【解決手段】 試験片Ｗに作用する荷重の検出データ
と、試験片Ｗの伸びもしくは負荷機構の変位の検出デー
タを刻々と取り込み、荷重検出結果の経時的変化率と歪
みもしくは変位検出結果の経時的変化との比が、あらか
じめ設定された割合以上に変化したとき、負荷機構の制
御を荷重速度制御から保持制御に自動的に切り換えるこ
とにより、応力リミットを設定することなく、試験片Ｗ
の塑性域への移行を常に的確に捕らえて制御を切り換え
ることを可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は材料試験機に関し、
更に詳しくは、試験途中において試験片に対する負荷機
構の制御方式を自動的に切り換えることのできる材料試
験機に関する。
更に詳しくは、試験途中において試験片に対する負荷機
構の制御方式を自動的に切り換えることのできる材料試
験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】材料試験機においては、一般に、試験片
に対して引張荷重や圧縮荷重等を加える負荷機構と、そ
の負荷機構の駆動により試験片に作用する荷重を検出す
る荷重検出手段を備えるとともに、負荷機構の駆動によ
り生じた試験片の歪みを検出する歪み検出手段、もしく
は、負荷機構の変位を検出する変位検出手段のうちの少
なくともいずれか一方を備えている。負荷機構として
は、油圧ラムや電動式のねじ棹を用いた機構などが多用
されているが、いずれの機構を採用する場合でも、負荷
機構の駆動は、上記した各検出手段の出力のいずれかを
用いたフィードバック制御により行われる。
に対して引張荷重や圧縮荷重等を加える負荷機構と、そ
の負荷機構の駆動により試験片に作用する荷重を検出す
る荷重検出手段を備えるとともに、負荷機構の駆動によ
り生じた試験片の歪みを検出する歪み検出手段、もしく
は、負荷機構の変位を検出する変位検出手段のうちの少
なくともいずれか一方を備えている。負荷機構として
は、油圧ラムや電動式のねじ棹を用いた機構などが多用
されているが、いずれの機構を採用する場合でも、負荷
機構の駆動は、上記した各検出手段の出力のいずれかを
用いたフィードバック制御により行われる。
【０００３】また、材料試験の方法は、材料の種類や試
験の種類に応じてＪＩＳ等によって定められることが多
く、例えば金属材料の引張試験に際しては、負荷機構の
制御を、図３に荷重−変位曲線により示すように、試験
開始当初の試験片に作用する荷重が安定しない時点にお
いては変位速度制御とし、その後、応力（荷重）速度制
御とした後、材料が弾性域から塑性域に移行する時点で
保持制御に切り換え、最終的には変位制御とするように
規定されている。
験の種類に応じてＪＩＳ等によって定められることが多
く、例えば金属材料の引張試験に際しては、負荷機構の
制御を、図３に荷重−変位曲線により示すように、試験
開始当初の試験片に作用する荷重が安定しない時点にお
いては変位速度制御とし、その後、応力（荷重）速度制
御とした後、材料が弾性域から塑性域に移行する時点で
保持制御に切り換え、最終的には変位制御とするように
規定されている。
【０００４】ここで、応力速度制御または荷重速度制御
（以下、単に荷重速度制御と称する）とは、試験片に作
用する荷重の単位時間当たりの変化率があらかじめ設定
された変化率に追随するよう負荷機構を刻々とフィード
バック制御する制御を言い、保持制御とは、例えば負荷
機構として油圧ラムを用いている場合に、油圧ラムに供
給すべき圧油の流量を制御するサーボバルブの弁開度を
一定に保持する制御、換言すれば荷重を制御量とするフ
ィードバック制御における偏差を一定に保つ制御を言
う。
（以下、単に荷重速度制御と称する）とは、試験片に作
用する荷重の単位時間当たりの変化率があらかじめ設定
された変化率に追随するよう負荷機構を刻々とフィード
バック制御する制御を言い、保持制御とは、例えば負荷
機構として油圧ラムを用いている場合に、油圧ラムに供
給すべき圧油の流量を制御するサーボバルブの弁開度を
一定に保持する制御、換言すれば荷重を制御量とするフ
ィードバック制御における偏差を一定に保つ制御を言
う。
【０００５】従来の材料試験機においては、荷重速度制
御から保持制御に切り換えるタイミングは、上述の図３
に示すように、試験片の弾性限に相当する荷重値（応力
リミットと称される）をあらかじめ設定しておき、試験
片に作用する荷重の検出値がその設定値に達した時点と
していた。
御から保持制御に切り換えるタイミングは、上述の図３
に示すように、試験片の弾性限に相当する荷重値（応力
リミットと称される）をあらかじめ設定しておき、試験
片に作用する荷重の検出値がその設定値に達した時点と
していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な従来の材料試験機における荷重速度制御から保持制御
への切換手法によれば、あらかじめ応力リミットを設定
する必要があり、そのためにはこれから試験すべき材料
のおおよその荷重変位曲線を知っている必要がある。そ
して、応力リミットの設定値が適切でない場合、大きす
ぎる場合には制御が追いつかず制御不能になる可能性が
あり、一方、設定値が小さすぎる場合には荷重速度制御
すべき領域が保持制御とされてしまうため、正確な試験
を行うことができないとう問題があった。
な従来の材料試験機における荷重速度制御から保持制御
への切換手法によれば、あらかじめ応力リミットを設定
する必要があり、そのためにはこれから試験すべき材料
のおおよその荷重変位曲線を知っている必要がある。そ
して、応力リミットの設定値が適切でない場合、大きす
ぎる場合には制御が追いつかず制御不能になる可能性が
あり、一方、設定値が小さすぎる場合には荷重速度制御
すべき領域が保持制御とされてしまうため、正確な試験
を行うことができないとう問題があった。
【０００７】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、あらかじめ応力リミットを設定することなく、
試験片が弾性域から塑性域に移行する時点を自動的に正
確に捕らえて、負荷機構の制御を荷重速度制御から保持
制御に切り換えることのできる材料試験機の提供を目的
としている。
もので、あらかじめ応力リミットを設定することなく、
試験片が弾性域から塑性域に移行する時点を自動的に正
確に捕らえて、負荷機構の制御を荷重速度制御から保持
制御に切り換えることのできる材料試験機の提供を目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の材料試験機は、試験片に対する負荷機構お
よびそのフィードバック制御手段と、負荷機構の駆動に
より試験片に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、
負荷機構の駆動による試験片の歪を検出する歪み検出手
段もしくは負荷機構の変位を検出する変位検出手段の少
なくともいずれか一方を備えた材料試験機において、
上記荷重検出手段の出力と、上記歪み検出手段もしくは
変位検出手段の出力を刻々と取り込み、荷重検出結果の
経時的変化率に対する歪みもしくは変位検出結果の経時
的変化率との比が、規定の割合以上に変化した時点で、
上記フィードバック制御手段による負荷機構の制御を荷
重速度制御から保持制御に自動的に切り換える制御切換
手段を備えていることによって特徴づけられる。
め、本発明の材料試験機は、試験片に対する負荷機構お
よびそのフィードバック制御手段と、負荷機構の駆動に
より試験片に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、
負荷機構の駆動による試験片の歪を検出する歪み検出手
段もしくは負荷機構の変位を検出する変位検出手段の少
なくともいずれか一方を備えた材料試験機において、
上記荷重検出手段の出力と、上記歪み検出手段もしくは
変位検出手段の出力を刻々と取り込み、荷重検出結果の
経時的変化率に対する歪みもしくは変位検出結果の経時
的変化率との比が、規定の割合以上に変化した時点で、
上記フィードバック制御手段による負荷機構の制御を荷
重速度制御から保持制御に自動的に切り換える制御切換
手段を備えていることによって特徴づけられる。
【０００９】本発明は、材料の弾性域および塑性域にお
ける荷重−歪み特性を利用して、試験片に作用する荷重
の経時的変化率と、試験片の歪みもしくは負荷機構の変
位の経時的変化率との比が規定の割合以上に変化したと
きに、試験片が弾性域から塑性域に移行したことを自動
的に判別して制御を切り換えることで、目的を達成する
ものである。
ける荷重−歪み特性を利用して、試験片に作用する荷重
の経時的変化率と、試験片の歪みもしくは負荷機構の変
位の経時的変化率との比が規定の割合以上に変化したと
きに、試験片が弾性域から塑性域に移行したことを自動
的に判別して制御を切り換えることで、目的を達成する
ものである。
【００１０】すなわち、荷重速度制御により、試験片に
作用する荷重の時間Δｔ当たりの変化量ΔＰが一定とな
るように負荷機構を制御している状況下において、試験
片が弾性域にある状態では、試験片の歪みないしは負荷
機構の変位の時間Δｔ当たりの変化量ΔＬｅも一定とな
るのに対し、試験片が塑性域に入ると、試験片の歪みな
いしは負荷機構の変位の時間Δｔ当たりの変化量ΔＬｐ
は弾性域における変化量ΔＬｅに対して急激に大きな値
となる。従って、荷重速度制御下での試験中に、荷重の
経時的変化率ΔＰ／Δｔと、試験片の歪みもしくは負荷
機構の変位の経時的変化率ΔＬ／Δｔとの比γ、つま
り、 γ＝（ΔＰ／Δｔ）／（ΔＬ／Δｔ） ・・・・（１） を刻々求め、その値があらかじめ設定された割合以上で
変化したとき、試験片が弾性域から塑性域に移行したこ
とを正確に知ることができ、その時点で負荷機構の制御
を荷重速度制御から保持制御に切り換えることによっ
て、従来のように応力リミットを設定することなく、常
に制御の切り換え時点を適切なものとすることができ
る。
作用する荷重の時間Δｔ当たりの変化量ΔＰが一定とな
るように負荷機構を制御している状況下において、試験
片が弾性域にある状態では、試験片の歪みないしは負荷
機構の変位の時間Δｔ当たりの変化量ΔＬｅも一定とな
るのに対し、試験片が塑性域に入ると、試験片の歪みな
いしは負荷機構の変位の時間Δｔ当たりの変化量ΔＬｐ
は弾性域における変化量ΔＬｅに対して急激に大きな値
となる。従って、荷重速度制御下での試験中に、荷重の
経時的変化率ΔＰ／Δｔと、試験片の歪みもしくは負荷
機構の変位の経時的変化率ΔＬ／Δｔとの比γ、つま
り、 γ＝（ΔＰ／Δｔ）／（ΔＬ／Δｔ） ・・・・（１） を刻々求め、その値があらかじめ設定された割合以上で
変化したとき、試験片が弾性域から塑性域に移行したこ
とを正確に知ることができ、その時点で負荷機構の制御
を荷重速度制御から保持制御に切り換えることによっ
て、従来のように応力リミットを設定することなく、常
に制御の切り換え時点を適切なものとすることができ
る。
【００１１】なお、（１）式は γ＝ΔＰ／ΔＬ ・・・・（２） と表すことができ、また、荷重速度制御下においてはΔ
Ｐ／Δｔは一定と見なすことができるため、データΔＰ
並びにΔＬのサンプリングインターバルを一定としてい
る場合には、ΔＬの値がそれまでに比して所定の割合で
大きくなることと、前記した比γが所定の割合で大きく
なることは等価であるため、ΔＬのみを注目して、その
値が規定の割合で大きくなった時点で荷重速度制御から
保持制御に切り換えてもよく、本発明はこの構成をも含
む。
Ｐ／Δｔは一定と見なすことができるため、データΔＰ
並びにΔＬのサンプリングインターバルを一定としてい
る場合には、ΔＬの値がそれまでに比して所定の割合で
大きくなることと、前記した比γが所定の割合で大きく
なることは等価であるため、ΔＬのみを注目して、その
値が規定の割合で大きくなった時点で荷重速度制御から
保持制御に切り換えてもよく、本発明はこの構成をも含
む。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について述べる。図１は本発明の実施の形態
の構成図で、機械的構成を表す模式図と電気的構成を表
すブロック図とを併記して示す図である。
実施の形態について述べる。図１は本発明の実施の形態
の構成図で、機械的構成を表す模式図と電気的構成を表
すブロック図とを併記して示す図である。
【００１３】試験機本体１は、固定フレーム１１対して
上下方向に移動自在に可動フレーム１２を支持した構造
を有し、可動フレーム１２は油圧ラムシリンダ１３の駆
動により上下動するようになっている。引張試験に際し
ては、固定フレーム１１および可動フレーム１２の上端
部にそれぞれ固定されているクロスヘッド１１ａおよび
１２ａの間に、一対の掴み具１４ａ，１４ｂを装着して
試験片Ｗの両端を把持し、可動フレーム１２を上方に移
動させて上下の掴み具１４ａ，１４ｂを離隔させること
によって、試験片Ｗに引張荷重を加える。
上下方向に移動自在に可動フレーム１２を支持した構造
を有し、可動フレーム１２は油圧ラムシリンダ１３の駆
動により上下動するようになっている。引張試験に際し
ては、固定フレーム１１および可動フレーム１２の上端
部にそれぞれ固定されているクロスヘッド１１ａおよび
１２ａの間に、一対の掴み具１４ａ，１４ｂを装着して
試験片Ｗの両端を把持し、可動フレーム１２を上方に移
動させて上下の掴み具１４ａ，１４ｂを離隔させること
によって、試験片Ｗに引張荷重を加える。
【００１４】油圧ラムシリンダ１３の駆動は、油圧ユニ
ット２１の油圧ポンプ２１ａから吐出される圧油をサー
ボバルブ２２を介して供給することによって行われる。
サーボバルブ２２は、ＣＰＵを主体とする制御部３０か
らＤ−Ａ変換器３１を介して供給される制御信号によっ
てその弁開度が制御される。
ット２１の油圧ポンプ２１ａから吐出される圧油をサー
ボバルブ２２を介して供給することによって行われる。
サーボバルブ２２は、ＣＰＵを主体とする制御部３０か
らＤ−Ａ変換器３１を介して供給される制御信号によっ
てその弁開度が制御される。
【００１５】油圧ラムシリンダ１３の駆動により試験片
Ｗに作用する荷重は、油圧ラムシリンダ１３内の圧力を
測定する圧力セル４１によって検出される。圧力セル４
１の出力は荷重計測用アンプ４２によって増幅された
後、Ａ−Ｄ変換器３２によってデジタル化されたうえで
制御部３０に刻々と取り込まれる。また、油圧ラムシリ
ンダ１３の駆動による可動フレーム１２の変位は、当該
可動フレーム１２の変位によってパルス状の信号を発生
するストローク検出器４３により検出され、そのパルス
状の信号はカウンタ４４に入力される。このカウンタ４
４のカウント結果は刻々と制御部３０取り込まれる。更
に、油圧ラムシリンダ１３を駆動して試験片Ｗに引張負
荷を与えることによって生じる試験片Ｗの伸びは、試験
片Ｗに装着された伸び計４５によって検出され、伸び計
測用アンプ４６によって増幅された後、Ａ−Ｄ変換器４
４でデジタル化されて制御部３０に取り込まれる。
Ｗに作用する荷重は、油圧ラムシリンダ１３内の圧力を
測定する圧力セル４１によって検出される。圧力セル４
１の出力は荷重計測用アンプ４２によって増幅された
後、Ａ−Ｄ変換器３２によってデジタル化されたうえで
制御部３０に刻々と取り込まれる。また、油圧ラムシリ
ンダ１３の駆動による可動フレーム１２の変位は、当該
可動フレーム１２の変位によってパルス状の信号を発生
するストローク検出器４３により検出され、そのパルス
状の信号はカウンタ４４に入力される。このカウンタ４
４のカウント結果は刻々と制御部３０取り込まれる。更
に、油圧ラムシリンダ１３を駆動して試験片Ｗに引張負
荷を与えることによって生じる試験片Ｗの伸びは、試験
片Ｗに装着された伸び計４５によって検出され、伸び計
測用アンプ４６によって増幅された後、Ａ−Ｄ変換器４
４でデジタル化されて制御部３０に取り込まれる。
【００１６】さて、制御部３０では、通常の引張試験に
際しては、油圧ラムシリンダ１３の駆動制御を、前記し
たように、試験開始当初においては変位制御、次いで荷
重速度制御、更には保持制御に切り換える。変位制御に
おいては、変位検出器４３による可動フレーム１２の刻
々の変位検出結果が、あらかじめ設定された目標値に一
致するようにサーボバルブ２２の弁開度が制御され、ま
た、荷重速度制御では、圧力セル４１により検出される
試験片Ｗに作用する荷重の検出結果が、あらかじめ設定
された一定速度で増大するようにサーボバルブ２２の弁
開度が制御され、更に、保持制御では、サーボバルブ２
２の弁開度が一定となるように制御されるのであるが、
この実施の形態における特徴は、変位制御から荷重速度
制御への切り換え動作にあり、以下、その詳細について
述べる。
際しては、油圧ラムシリンダ１３の駆動制御を、前記し
たように、試験開始当初においては変位制御、次いで荷
重速度制御、更には保持制御に切り換える。変位制御に
おいては、変位検出器４３による可動フレーム１２の刻
々の変位検出結果が、あらかじめ設定された目標値に一
致するようにサーボバルブ２２の弁開度が制御され、ま
た、荷重速度制御では、圧力セル４１により検出される
試験片Ｗに作用する荷重の検出結果が、あらかじめ設定
された一定速度で増大するようにサーボバルブ２２の弁
開度が制御され、更に、保持制御では、サーボバルブ２
２の弁開度が一定となるように制御されるのであるが、
この実施の形態における特徴は、変位制御から荷重速度
制御への切り換え動作にあり、以下、その詳細について
述べる。
【００１７】図２は制御部３０に書き込まれているプロ
グラムのうち、負荷機構の制御を行う部分の要部を抽出
して示すフローチャートである。荷重速度制御状態にお
いて、制御部３０は、一定の間隔Δｔで圧力セル４１に
よる荷重検出データＰおよびストローク検出器４３によ
る可動フレーム１２の変位検出データＬを取り込む。こ
のうち荷重検出データＰについては前記した荷重速度制
御に供する一方、変位検出データＬについては、最新の
データＬと前回に取り込んだデータＬ′との差ΔＬを算
出し、前回のデータサンプリング時において同様にして
算出した差ΔＬ′との関係が、 ΔＬ≧αΔＬ′ （ただし、αは規定の係数でα＞１） ・・・・（３） であるか否かを判別し、（３）式を満たしていない場合
には、試験片は未だ弾性域にあると判断して荷重速度制
御を継続するとともに、（３）式を満たした時点で試験
片が塑性域に入ったと判断して、保持制御に切り換え
る。
グラムのうち、負荷機構の制御を行う部分の要部を抽出
して示すフローチャートである。荷重速度制御状態にお
いて、制御部３０は、一定の間隔Δｔで圧力セル４１に
よる荷重検出データＰおよびストローク検出器４３によ
る可動フレーム１２の変位検出データＬを取り込む。こ
のうち荷重検出データＰについては前記した荷重速度制
御に供する一方、変位検出データＬについては、最新の
データＬと前回に取り込んだデータＬ′との差ΔＬを算
出し、前回のデータサンプリング時において同様にして
算出した差ΔＬ′との関係が、 ΔＬ≧αΔＬ′ （ただし、αは規定の係数でα＞１） ・・・・（３） であるか否かを判別し、（３）式を満たしていない場合
には、試験片は未だ弾性域にあると判断して荷重速度制
御を継続するとともに、（３）式を満たした時点で試験
片が塑性域に入ったと判断して、保持制御に切り換え
る。
【００１８】以上の本発明の実施の形態によると、従来
のように応力リミットをあらかじめ設定する必要がな
く、従って、試験片Ｗの概略の荷重−変位曲線を知らな
くても、試験片Ｗが弾性域から塑性域に移行した時点で
自動的に速やかに保持制御に切り換えられるため、応力
リミットの誤った設定によって制御不能となったり正確
な試験を行えないという不具合は生じない。
のように応力リミットをあらかじめ設定する必要がな
く、従って、試験片Ｗの概略の荷重−変位曲線を知らな
くても、試験片Ｗが弾性域から塑性域に移行した時点で
自動的に速やかに保持制御に切り換えられるため、応力
リミットの誤った設定によって制御不能となったり正確
な試験を行えないという不具合は生じない。
【００１９】なお、以上の実施の形態では、可動フラン
ジ１２の変位ΔＬの急激な変化を捕らえて荷重速度制御
から保持制御に切り換えたが、これに代えて、伸び計３
および伸び計測用アンプ４５による試験片Ｗの標点間の
伸びの急激な変化を捕らえて荷重速度制御から保持制御
に切り換えても、上記と全く同等の作用効果を奏するこ
とができる。
ジ１２の変位ΔＬの急激な変化を捕らえて荷重速度制御
から保持制御に切り換えたが、これに代えて、伸び計３
および伸び計測用アンプ４５による試験片Ｗの標点間の
伸びの急激な変化を捕らえて荷重速度制御から保持制御
に切り換えても、上記と全く同等の作用効果を奏するこ
とができる。
【００２０】また、以上の実施の形態では負荷機構とし
て油圧ラムシリンダ１３およびサーボバルブ２２を用い
た電気油圧サーボ式の機構を用いたが、クロスヘッドを
ねじ棹の回転により上下動させる負荷機構を用いても全
く同等の作用効果を奏することができる。
て油圧ラムシリンダ１３およびサーボバルブ２２を用い
た電気油圧サーボ式の機構を用いたが、クロスヘッドを
ねじ棹の回転により上下動させる負荷機構を用いても全
く同等の作用効果を奏することができる。
【００２１】更に、以上の実施の形態では、引張試験に
本発明を適用した例を示したが、圧縮試験やねじり試験
等においても、荷重速度制御から保持制御に切り換える
必要のある試験に対して、本発明を等しく適用すること
ができる。
本発明を適用した例を示したが、圧縮試験やねじり試験
等においても、荷重速度制御から保持制御に切り換える
必要のある試験に対して、本発明を等しく適用すること
ができる。
【００２２】更にまた、本発明の手法は、変位制御から
荷重速度制御に切り換える際にも応用することができ
る。すなわち、変位制御から荷重速度制御に切り換える
時点は、一般に、試験片Ｗに対して定常的な試験荷重が
作用しはじめた時点とされるから、変位制御中に荷重検
出データを刻々と取り込み、その荷重値が急激に変化し
た時点で変位制御から荷重速度制御に切り換えることに
より、あらかじめ何らの設定を行うことなく、常に正確
に荷重速度制御を自動的に開始することが可能となる。
荷重速度制御に切り換える際にも応用することができ
る。すなわち、変位制御から荷重速度制御に切り換える
時点は、一般に、試験片Ｗに対して定常的な試験荷重が
作用しはじめた時点とされるから、変位制御中に荷重検
出データを刻々と取り込み、その荷重値が急激に変化し
た時点で変位制御から荷重速度制御に切り換えることに
より、あらかじめ何らの設定を行うことなく、常に正確
に荷重速度制御を自動的に開始することが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、荷重速
度制御中に負荷機構の変位もしくは試験片の伸びを刻々
と取り込み、一定の荷重の増大に際しての負荷機構の変
位もしくは試験片の伸びの率が所定の割合以上で変化し
た時点で、荷重速度制御から保持制御に切り換えるか
ら、従来のように試験片のおおよその荷重−変位曲線を
想定して弾性限に相当する応力リミットを予測し、その
値をあらかじめ設定することなく、常に正確に塑性域へ
の移行を感知して保持制御に切り換えることができ、応
力リミットの設定値が適切でなくて制御不能状態となっ
たり正確な試験を行えない状態を生じることがなくなっ
た。
度制御中に負荷機構の変位もしくは試験片の伸びを刻々
と取り込み、一定の荷重の増大に際しての負荷機構の変
位もしくは試験片の伸びの率が所定の割合以上で変化し
た時点で、荷重速度制御から保持制御に切り換えるか
ら、従来のように試験片のおおよその荷重−変位曲線を
想定して弾性限に相当する応力リミットを予測し、その
値をあらかじめ設定することなく、常に正確に塑性域へ
の移行を感知して保持制御に切り換えることができ、応
力リミットの設定値が適切でなくて制御不能状態となっ
たり正確な試験を行えない状態を生じることがなくなっ
た。
【図１】本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を
表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記して
示す図である。
表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記して
示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御部３０に書き
込まれているプログラムのうち、負荷機構の制御を行う
部分の要部を抽出して示すフローチャートである。
込まれているプログラムのうち、負荷機構の制御を行う
部分の要部を抽出して示すフローチャートである。
【図３】金属材料の引張試験に際して用いられる負荷機
構の制御の変換点を荷重−変位曲線を用いて示す説明図
である。
構の制御の変換点を荷重−変位曲線を用いて示す説明図
である。
１ 負荷機構 １１ 固定フレーム １２ 可動フレーム １３ 油圧ラムシリンダ １４ａ，１４ｂ 掴み具 ２１ 油圧ユニット ２２ サーボバルブ ３０ 制御部 ３１ Ｄ−Ａ変換器 ３２，３３ Ａ−Ｄ変換器 ４１ 圧力セル ４２ 荷重計測用アンプ ４３ ストローク検出器 ４４ カウンタ ４５ 伸び計 ４６ 伸び計測用アンプ Ｗ 試験片
Claims (1)
- 【請求項１】 試験片に対する負荷機構およびそのフィ
ードバック制御手段と、負荷機構の駆動により試験片に
作用する荷重を検出する荷重検出手段と、負荷機構の駆
動による試験片の歪を検出する歪み検出手段もしくは負
荷機構の変位を検出する変位検出手段の少なくともいず
れか一方を備えた材料試験機において、 上記荷重検出手段の出力と、上記歪み検出手段もしくは
変位検出手段の出力を刻々と取り込み、荷重検出結果の
経時的変化率に対する歪みもしくは変位検出結果の経時
的変化率との比が、規定の割合以上に変化した時点で、
上記フィードバック制御手段による負荷機構の制御を荷
重速度制御から保持制御に自動的に切り換える制御切換
手段を備えていることを特徴とする材料試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20354099A JP2001033368A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20354099A JP2001033368A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 材料試験機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001033368A true JP2001033368A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16475848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20354099A Pending JP2001033368A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 材料試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001033368A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012011173A1 (ja) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
| JP2012251844A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
| JP2020169836A (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-15 | 株式会社島津製作所 | 制御装置、材料試験機、材料試験機の制御方法及びプログラム |
| WO2022074879A1 (ja) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP20354099A patent/JP2001033368A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP5435135B2 (ja) * | 2010-07-22 | 2014-03-05 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
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| JP7207104B2 (ja) | 2019-04-01 | 2023-01-18 | 株式会社島津製作所 | 制御装置、材料試験機、材料試験機の制御方法及びプログラム |
| WO2022074879A1 (ja) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
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