JP2002502026A - 独立した負荷発生機構を有する材料試験装置 - Google Patents

独立した負荷発生機構を有する材料試験装置

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JP2002502026A JP2000529588A JP2000529588A JP2002502026A JP 2002502026 A JP2002502026 A JP 2002502026A JP 2000529588 A JP2000529588 A JP 2000529588A JP 2000529588 A JP2000529588 A JP 2000529588A JP 2002502026 A JP2002502026 A JP 2002502026A
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キャロル，ポール・ジェイ
フラー，マーク・ジェイ
オレンジ，ロバート・ジェイ
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エムティエス・システムズ・コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 試験標本（１２）に選択した力及びモーメントを加える材料試験装置（１０）は該試験標本に連結可能なベース集成体を含む。このベース集成体（１４）は支持部材（２０）及び第１の負荷発生機構を含み、この第１の負荷発生機構は試験標本（１２）に第１の負荷を加えるように構成される。反応構造体（１６）は試験標本（１２）に加えられた第１の負荷に反応する。この反応構造体（１６）は反応支持体（６）を含み、この反応支持体は支持部材（２０）に接合される。可動ヘッド（６２）は試験標本（１２）に連結可能であり且つ反応支持体（６０）に対して移動自在である。第２の負荷発生機構（６４、１２０）は可動ヘッド（６２）及び反応支持体（６０）に連結される。この第２の負荷発生機構（６４、１２０）は選択した負荷を試験標本（１２）に対して少なくとも２自由度で加えるようにされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的負荷（即ち、力及び／またはモーメント）を試験標本に加え
る材料試験装置またはシステムに関する。より詳細には、本発明は多数の負荷を
同時に加える材料試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
試験標本を使用し、アクチュエータを使用して張力及び／または圧縮力負荷を
加える材料の物理試験は良く知られている。一般的には、単一のアクチュエータ
を使用して、適切な制御を行って単一の経時変動単軸力を加えることができる。
しかしながら、標本に単一の源から単一の周波数で力が負荷されることはまれで
ある。典型的には、多数の負荷源が存在しており、各々が異なる周波数の経時変
動負荷を加える。従って、多数の単軸力負荷を同時に加えるための試験機械が開
発された。斯かる試験機械の１つが米国特許第５，４２５，２７６号に開示され
ている。
【０００３】 材料または試験標本の単軸試験に加えて、多数の機械的負荷、力及び／または
モーメントを複数の自由度で同時に加える必要性がかなりある。この方法では、
試験機械が試験標本に加えられる現実の力及びモーメントをより正確にシミュレ
ートすることができる。例えば、車両用のエンジンマウントの動的な特徴付けを
適切に行うにはエンジンマウントを車両に取り付けた時のエンジンマウントに加
わる全ての力及びモーメントを可能な限り正確に繰り返すまたはシミュレートす
ることが必要である。これには、エンジンの重量から加わる静的力をシミュレー
トすること、車両運転時にエンジンマウントに加わる低周波力及びモーメント（
およそ０乃至１００Ｈｚの範囲）をシミュレートすること、及び、例えば、動い
ているエンジン部品に起因する高周波力及びモーメント（およそ１００乃至７０
０Ｈｚの範囲）をシミュレートすることが含まれる。
【０００４】 ３本の直交軸線に沿って多数の力負荷を同時に加える試験機械が開発された。
ミネソタ州エデン・プレーリー市（Ｅｄｅｎ Ｐｒａｉｒｉｅ， Ｍｉｎｎｅｓ
ｏｔａ）のＭＴＳシステム社（ＭＴＳ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
）から市販されているモデル８３３トライアキシアル（３軸）試験装置は撓み連
結アクチュエータを含んでおり、３本の直交軸線に沿って力負荷を標本に加える
ことができる。しかしながら、この試験機械は試験標本にモーメントを加えるこ
とができないし、また、高周波負荷を加えることもできない。
【０００５】
【発明が解決使用とする課題】
従って、試験標本にモーメントを含んだ負荷を同時に加えることのできる改良
された試験装置が必要とされる。また、複数の自由度について高周波数の機械的
負荷を加えることのできる試験装置が必要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の実施形態では、試験標本に選択した力及びモーメント負荷を加
える材料試験装置が提供される。この材料試験装置は、試験標本に連結可能なベ
ース集成体を含む。このベース集成体は支持部材及び第１の負荷発生機構を含み
、この第１の負荷発生機構は試験標本に第１の負荷を加えるようにされている。
反応構造体は試験標本に加えられた前記第１の負荷に反応する。反応構造体は反
応支持体を含み、この反応支持体は支持部材に接合される。可動ヘッドが試験標
本に連結可能であり、反応支持体に対して移動自在となる。第２の負荷発生機構
が可動ヘッド及び反応支持体に連結可能である。第２の負荷発生機構は少なくと
も２自由度で試験標本に選択した負荷を加えられるようにされている。
【０００７】 本発明の別の態様では、試験標本に選択した力及びモーメント負荷を加える材
料試験装置が提供される。この材料試験装置はベース集成体を含み、斯かるベー
ス集成体は試験標本に連結可能となる。ベース集成体は支持部材及び第１の負荷
発生機構を含み、この第１の負荷発生機構は試験標本に第１の負荷を加えるよう
にされている。反応構造体は試験標本に加えられる第１の負荷に反応する。反応
構造体は反応支持体を含み、この反応支持体は支持部材に接合される。可動ヘッ
ドは試験標本に連結可能となり且つ反応支持体に対して移動可能となる。複数の
隔置されたアクチュエータが可動ヘッドを反応支持体へ連結する。この複数の隔
置されたアクチュエータは少なくとも２自由度で選択した負荷を試験標本に加え
るような向きにされ、各アクチュエータが該アクチュエータの軸線に沿って直線
的な力を加えるように構成されている。
【０００８】
【実施例】
材料試験装置１０の第１の実施例を図１及び図２に示す。全体として、この材
料試験装置は選択した力及び／またはモーメント負荷を試験標本１２に加える。
材料試験装置１０はベース集成体１４および反応構造体１６を含む。ベース集成
体１４は第１の負荷（力またはモーメント）を試験標本１２に加える。反応構造
体１６は試験標本１２に加えられた第１の負荷に反応すると共に、試験標本１２
に第２の負荷を与え、ベース集成体１４がこれに反応する。全体として、ベース
集成体１４は変位が大きく且つ動作周波数が低い力及びモーメント負荷を加える
ことができ、一方、反応構造体１６は変位が少なく且つ動作周波数の高い力及び
モーメント負荷を与えることができる。この様にすれば、材料試験装置１０が広
範囲の動作要件に亘る力及びモーメント負荷を与えることが可能となり、現実の
力及びモーメントをシミュレートして試験標本１２に同時に加えることができる
。
【０００９】 例示した実施例では、ベース集成体１４はベースプレート１８及び垂直支持構
造体２０を含み、この垂直支持構造体２０は本実施例では隔置した支持体２２で
ある。斯かる垂直支持構造体２０は反応構造体１６をベースプレート１８に連結
する。当業者には理解でくることであるが、垂直支持構造体２０は単一のコラム
であってもまたは多数の支持コラム２２の中の任意の１つであっても良い。例示
した本実施例では、４つの支持コラム２２がベースプレート１８の隅に設けられ
る。好適な実施例では、支持コラム２２は長手方向に調整自在となって、異なる
高さの試験標本１２を収容できるようにされ、各支持コラムはアクチュエータま
たはその他の適当な変位装置を含んで試験標本１２に張力及び／または圧縮力負
荷を加えるようにされている。クランプ２３を設けて所望な場合には支持コラム
２２を選択的に所定の位置に係止することができる。
【００１０】 ベース集成体１４は、また、２軸並進テーブル２４を含むことが可能である。
この並進テーブル２４は下部プレート２６を含み、この下部プレートはベースプ
レート１８に固定される。中間プレート２８は下部プレート２６上で摺動自在で
あり、下部プレート２６及び中間プレート２８は適当なスロットの付いた結合３
０を含む。例示した本実施例では、このスロットの付いた結合３０はレール３２
及びスロット３４を含み、レール３２は下部プレート２６上に設けられ、スロッ
ト３４は中間プレート２８に形成される。
【００１１】 上部プレート３６は中間プレート２８に連結されて、下部プレート２６上の中
間プレート２８の変位に対して垂直方向に摺動変位できるようにされている。上
部プレート３６は前記のスロットの付いた結合と類似のスロットの付いた結合３
８により中間プレート２８に連結される。
【００１２】 例示した本実施例では、ベース集成体１４は、また、回転変位集成体４０を含
む。この回転変位集成体４０はベース部４２及び一部円筒状部材４４を含み、こ
のベース部４２は上部プレート３６に固定される。一部円筒状部材４４は軸線４
６を中心に回転する（図２）。並進テーブル２４及び回転変位集成体４０は当業
界では公知であり、適当なアクチュエータまたはその他の変位装置を含んで、上
記に説明した構成部品の各々を移動させて試験標本１２上で選択した力及びモー
メントを発生するように構成されている。説明の目的上、直交座標システムを画
成する。この直交座標システムにおいては、Ｘ軸５２Ａは中間プレート２８に対
する上部プレート３６の動きに整列しており、Ｙ軸５２Ｂは下部プレート２６に
対する中間プレート２８の動きに整列しており、Ｚ軸５２Ｃは支持コラム２２の
長手方向軸線に整列する。例示した本実施例では、一部円筒状部材４４のベース
部４２に対する動きはＸ軸５２Ａの回りに加えられるモーメントに対応する。所
望であれば、ベース部４２を９０度回転してＹ軸５２Ｂの回りにモーメントを発
生させることも可能である。同様に、所望であれば、回転変位集成体４０は別の
一部円筒状部材及び図示したベース部に類似のベース部を含んで、Ｘ軸５２Ａ及
びＹ軸５２Ｂのまわりに同時にモーメントを発生させることが可能である。尚、
所望であれば、適当な捩じれアクチュエータをベース集成体１４に設けて、Ｚ軸
５２Ｃのまわりにモーメントを発生させることも可能である。
【００１３】 図３乃至図５を参照すると、反応構造体１６は反応支持体６０をふくみ、この
反応支持体６０は垂直支持構造体２０に接合される。可動ヘッド６２は試験標本
１２に連結可能であり且つ反応支持体６０に対して移動自在となる。負荷発生機
構または集成体６４は可動ヘッド６２を反応支持体６０へ連結する。負荷発生機
構は高周波数を含む広範な動作周波数に亘る選択したモーメントまたは力を試験
標本１２に加えるようにされている。図１乃至図５に例示の実施例では、負荷発
生機構６４はＸ軸５２Ａのまわりにモーメントを発生させる他に、Ｙ軸５２Ｂ及
びＺ軸５２Ｃに沿って負荷を加える構成にされている。
【００１４】 負荷発生機構６４は複数の隔置されたアクチュエータ集成体７０を含む。例示
の実施例では、４つの隔置されたアクチュエータ集成体７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ
及び７０Ｄが使用される。各アクチュエータ集成体７０Ａ乃至７０Ｄは可動ヘッ
ド６２に設けた平面に係合する。可動ヘッド６２は凹所７１に取り付けられ、凹
所７１は反応支持体６０に設けられる。１実施例では、アクチュエータ７０の各
々がサブフレーム７３中に取り付けられ、このサブフレーム７３は反応支持体６
０に設けた凹所７５内に取り付けられる。一般に、アクチュエータ集成体７０は
凹所７１を中心に配置されて可動ヘッド６２を選択した自由度で変位させるよう
にされている。
【００１５】 上述の力及びモーメントを発生するには、アクチュエータ集成体７０Ａ乃至７
０Ｄが対にグループ分けされ、アクチュエータ集成体７０Ａのアクチュエータ軸
線はアクチュエータ集成体７０Ｃのアクチュエータ軸線に平行であり、該軸線か
らオフセットしており、且つ、アクチュエータ集成体７０Ｂのアクチュエータ軸
線はアクチュエータ集成体７０Ｂのアクチュエータ軸線はアクチュエータ集成体
７０Ｄのアクチュエータ軸線に平行であり、該軸線からオフセットしている。ア
クチュエータの軸線をオフセットすることで可動ヘッド６２がＸ軸５２Ａを中心
に回転することが可能となる。例示の実施例では、アクチュエータ集成体７０Ａ
のアクチュエータ軸線はまた軸５２Ａ乃至５２Ｃと直交する。例えば、好適な実
施例では、アクチュエータ集成体７０Ａ乃至７０Ｄのアクチュエータ軸線の各々
は軸５２Ａ乃至５２Ｃとおよそ４５度の角度で交差する。
【００１６】 アクチュエータ集成体７０Ａ乃至７０Ｄの各々はまた静圧軸受集成体７６を含
む。各静圧軸受集成体７６は平面可動ヘッドを含み、可動ヘッド６２がアクチュ
エータ集成体７０Ａ乃至７０Ｄの各々に対して平面動作をするのを可能にする。
静圧軸受集成体７６はまた回転静圧軸受を含み、これは円筒状または球状静圧軸
受等であり、可動ヘッド６２がアクチュエータ集成体７０Ａ乃至７０Ｄの各々に
対して回転動作をするのを可能にする。例示の実施例では、平面静圧軸受は可動
ヘッド６２及び軸受要素７８間にあり、回転静圧軸受は軸受要素７８及びキャッ
プ８０間にあり、このキャップはアクチュエータ集成体７０Ａ乃至７０Ｄのピス
トンに取り付けられている。図４を参照すると、平面静圧軸受８２Ａ及び８２Ｂ
が更に可動ヘッド６２の両側に設けられて、可動ヘッド６２がＸ軸５２Ａに沿っ
て変位し且つ５２Ｂ及び５２Ｃのまわりに回転変位するのを抑制する。所望であ
れば、平面静圧軸受８２Ａ及び８２Ｂを追加のアクチュエータと交換してヘッド
６２がＸ軸５２Ａに沿って変位すると共に軸５２Ｃのまわりに回転変位する様に
することが可能である。所望であれば、負荷発生機構６４は追加のアクチュエー
タを含むことが可能であり、可動ヘッド６２は適当な面を備えるように構成して
Ｙ軸５２Ｂのまわりに回転変位する様にすることが可能であることを理解してお
く必要がある。
【００１７】 アクチュエータ集成体７０Ａの略図を図６に例示する。例示の実施例では、ア
クチュエータ集成体７０Ａは静圧アクチュエータであり、反応支持体６０に固定
されたハウジング８４を有する。ピストン８６はこのハウジング８４内で変位自
在であり、第１室８８及び第２室９０を形成する。例示の実施例では、アクチュ
エータ集成体７０Ａはその他のアクチュエータ集成体７０Ｂ乃至７０Ｄと同様に
圧縮力のみを可動ヘッド６２と反応支持体６０との間に加える。第１のバルブ９
２とサーボバルブ等であり、室８８への流体の流れを規制し、該室を適当な圧力
に維持してベース集成体１４からの負荷に反応するようにされている。第２のバ
ルブ９６もサーボバルブ等であり、室９０への流体の流れを規制すると共に、変
動して高周波数を含む所望の周波数でピストン８６をハウジング８４内で変位さ
せる。室９０の容積は室８８の容積より略小さくして動的応答を高めるのが好適
である。
【００１８】 図１に戻ると、コントローラ１００はフィードバック信号を受信しすると共に
、アクチュエータ集成体７０Ａ乃至７０Ｄ及びベース集成体14にて使用される変
位装置へコントロール信号を送る。図示していないが、適当な変位センサがベー
ス集成体１４上に設けられてベース集成体１４の移動構成部品の各々の相対変位
を測定する。信号ライン１０２はベース集成体１４のフィードバック位置測定を
表し、一方、信号ライン１０４はベース集成体１４の変位装置に送られたコント
ロール信号を表し、これには支持コラム２２各々に対する信号を含む。ベース集
成体１４から試験標本に加えられた力はアクチュエータ集成体７０Ａ乃至７０Ｄ
の各々の室８８の圧力として測定することができる。信号ライン１０６はアクチ
ュエータ７０Ｃからの圧力信号を表す。
【００１９】 負荷発生機構６４のコントロール信号及び、特に、アクチュエータ集成体７０
Ａ乃至７０Ｄのバルブ９２及び９６のコントロール信号は信号ライン１０８によ
り表される。フィードバックは信号ライン１０９上で試験標本１２の加速として
与えられる。例示の実施例では、加速度計１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃ（図
３）が可動ヘッド６２に設けられて、可動ヘッドの軸線５２Ａを中心とした回転
及び軸線５２Ｂ及び５２Ｃに沿った移動の加速度を測定する。所望であれば、フ
ィードバックはまた信号ライン１１４上で変換器集成体１１２により測定される
負荷出力として与えることができる。１実施例では、アクチュエータ７０のコン
トロール信号は信号ライン１０６により表されるような圧力フィードバックを含
む。
【００２０】 図７は可動ヘッド１２２を変位させる負荷発生集成体１２０の第２の実施例を
例示する。この負荷発生集成体１２０は３つの隔置されたアクチュエータ集成体
１２６Ａ、１２６Ｂ及び１２６Ｃを含み、軸線５２Ｂ及び５２Ｃに沿って可動ヘ
ッド１２２を選択的に変位させる。本実施例では、可動ヘッド１２２は三角形を
なし、平面１２２Ａ、１２２Ｂ及び１２２Ｃを有する。アクチュエータ集成体１
２６Ａ乃至１２６ｃの各々は平面静圧軸受け１２８を含み、可動ヘッド１２２が
軸線５２Ｂ及び５２Ｃに沿って変位する野を可能にする一方で軸線５２Ａを中心
として回転するのを抑制するようにされている。平面静圧軸受け８２Ａ乃至８２
Ｂは図４に図示したような軸受であり、その他の一切の自由度を抑制する為に設
けられる。
【００２１】 本発明の材料試験装置１０は高静負荷またはゆっくりと経時変動する負荷があ
る場合の高周波の機械的負荷に特に適している。静負荷またはゆっくりと経時変
動する負荷（ベース集成体１４により加えられる）を高周波負荷（負荷発生機構
６４または１２０により加えられる）から分離することでこの材料試験装置１０
は広範な動作範囲を有することができる。好適な実施例では、ベース集成体１４
が１乃至１２５ｍｍに規制された変位を可能にすると共に凡そ０乃至２０Ｈｚの
周波数範囲で動作することが可能となる。反対に、負荷発生機構６４または１２
０による可動ヘッド６２または１２２の最大変位はベース集成体１４の最大変位
より小さく、例えば、０．００５乃至５ｍｍであり、一方動作周波数範囲はベー
ス集成体１４の動作周波数範囲より大きく、例えば、凡そ０．１乃至７００Ｈｚ
である。１実施例では、ベース集成体１４の構成部品の最大変位は少なくとも可
動ヘッド６２の最大変位の５倍であり、一方別の実施例では、ベース集成体１４
の構成部品の最大変位は少なくとも可動ヘッド６２の最大変位の１０倍である。
同様に、１実施例では、負荷発生機構６４または１２０から加えられる負荷の最
大動作周波数はベース集成体１４から加えられる負荷の最大動作周波数の少なく
とも１０倍である。更に別の実施例では、負荷発生機構６４または１２０から加
えられる負荷の最大動作周波数はベース集成体１４から加えられる負荷の最大動
作周波数の少なくとも１５倍である。
【００２２】 本発明を好適な実施例を参照して説明してきたが、当業者には本発明の趣旨及
び範囲を逸脱しなければ形態及び詳細に就いて種々の変更をすることが可能なこ
とは周知のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一部が除去された本発明の実施例の正面図である。
【図２】 一部が除去された図１の実施例の側面図である。
【図３】 図１の実施例の負荷発生機構の拡大正面図である。
【図４】 図３の線４−４に沿った断面図である。
【図５】 図３の線５−５に沿った断面図である。
【図６】 図３の負荷発生機構に使用されるアクチュエータの略図である。
【図７】 負荷発生機構の第２の実施例の一部の拡大正面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年３月１２日（２００１．３．１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フラー，マーク・ジェイ アメリカ合衆国ミネソタ州55346，エデ ン・プレイリー，リーズボロ・アベニュー 6600 (72)発明者 オレンジ，ロバート・ジェイ アメリカ合衆国ミネソタ州55437，ブルー ミントン，リッチ・アベニュー・サウス 10832 Ｆターム(参考） 2G061 AA02 AA07 AA08 AA17 AB06 DA01 DA03 EA02 EA09

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 選択された力とモーメント負荷とを試験標本に印加する材料
    試験装置において、 前記試験標本に連結可能なベース集成体であって、 前記試験標本に第１の負荷を印加するように構成された、第１の負荷発生機
    構と、 支持部材と、 を備える、前記ベース集成体と、 前記試験標本に印加された前記第１の負荷に反応する反応構造体であって、 前記支持部材に接合された反応支持体と、 前記試験標本に連結可能で、且つ、前記反応支持体に対して移動可能な、可
    動ヘッドと、 前記可動ヘッドと前記反応支持体とに連結されると共に、前記試験標本に選
    択した負荷を少なくとも２自由度で印加されるように構成された、第２の負荷発
    生機構と、 を備える、前記反応構造体と、 を有することを特徴とする、材料試験装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の負荷発生機構は、前記試験標本に少なくとも２自
    由度で負荷を印加するように構成された、請求項１に記載の材料試験装置。
  3. 【請求項３】 前記第２の負荷発生機構は、前記試験標本に少なくとも２自
    由度で負荷を印加するように構成された、請求項２に記載の材料試験装置。
  4. 【請求項４】 前記支持部材は隔置された支持体を有し、前記隔置された支
    持体は前記反応支持体に連結されている、請求項１に記載の材料試験装置。
  5. 【請求項５】 前記隔置された支持体は長手方向に調整可能である、請求項
    ４に記載の材料試験装置。
  6. 【請求項６】 前記第２の負荷発生機構は、隔置されたアクチュエータを複
    数個備える、請求項１に記載の材料試験装置。
  7. 【請求項７】 前記第２の負荷発生機構は、隔置されたアクチュエータを３
    個備える、請求項６に記載の材料試験装置。
  8. 【請求項８】 前記複数のアクチュエータは、対を成すようにグループ分け
    され、前記対を成すアクチュエータは、それぞれ、前記可動ヘッドの対向する表
    面に係合する、請求項６に記載の材料試験装置。
  9. 【請求項９】 前記各アクチュエータは平面静圧軸受を含む、請求項６に記
    載の材料試験装置。
  10. 【請求項１０】 前記各アクチュエータは回転静圧軸受を含む、請求項９に
    記載の材料試験装置。
  11. 【請求項１１】 前記対を成すアクチュエータは、第１の対を成す平行なア
    クチュエータラインを画成する第１の対を成すアクチュエータと、第２の対を成
    す平行なアクチュエータラインを画成する第２の対を成すアクチュエータとを備
    え、前記第１の対のアクチュエータラインは、前記第２の対のアクチュエータラ
    インに直交する、請求項８に記載の材料試験装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１の対のアクチュエータラインは、互いにオフセッ
    トされ、前記第２の対のアクチュエータラインは、互いにオフセットされている
    、請求項１１に記載の材料試験装置。
  13. 【請求項１３】 前記各アクチュエータは、第１室と第２室とを形成するハ
    ウジング内を移動可能なピストンを含み、前記第１室は、動的な力を印加する流
    体を収容可能であり、前記第２室は、前記第１の負荷に反応する流体を収容する
    ことが可能である、請求項６に記載の材料試験装置。
  14. 【請求項１４】 前記第１室は、前記ピストンと前記可動ヘッドの表面との
    間で動作するように形成され、前記第２室は、前記ピストンと前記反応支持体と
    の間で動作するように形成された、請求項１３に記載の材料試験装置。
  15. 【請求項１５】 前記第１の負荷発生機構は、第１の最大変位と前記第１の
    負荷とを印加する第１の最大動作周波数を有し、前記第２の負荷発生機構は、第
    ２の最大変位と前記第２の負荷とを加える第２の最大動作周波数を有し、前記第
    １の最大変位は前記第２の最大変位より大きく、前記第２の最大動作周波数は前
    記第１の最大周波数より大きい、請求項１に記載の材料試験装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１の最大変位は前記第２の最大変位の少なくとも５
    倍である、請求項１５に記載の材料試験装置。
  17. 【請求項１７】 前記第２の最大動作周波数は前記第１の最大動作周波数の
    少なくとも１０倍である、請求項１６に記載の材料試験装置。
  18. 【請求項１８】 前記第１の最大変位は前記第２の最大変位の少なくとも１
    ０倍である、請求項１７に記載の材料試験装置。
  19. 【請求項１９】 前記第２の最大動作周波数は前記第１の最大動作周波数の
    少なくとも１５倍である、請求項１８に記載の材料試験装置。
  20. 【請求項２０】 選択された力とモーメント負荷とを試験標本に印加する材
    料試験装置において、 前記試験標本に連結可能なベース集成体であって、 前記試験標本に第１の負荷を印加するように構成された、第１の負荷発生機
    構と、 支持部材と、 を備える、前記ベース集成体と、 前記試験標本に印加された前記第１の負荷に反応する反応構造体であって、 前記支持部材に接合された反応支持体と、 前記試験標本に連結可能であり、かつ、前記反応支持体に対して移動可能に
    構成された、可動ヘッドと、 隔置された複数のアクチュエータであって、前記可動ヘッドと前記反応支持
    体とに連結され、選択された負荷を前記試験標本に少なくとも２自由度で印加す
    るように構成され、前記アクチュエータは、それぞれ、前記アクチュエータの長
    手方向軸線に沿って直線状の力を印加する、隔置された複数のアクチュエータと
    、 を備えた、前記反応構造体と、 を有することを特徴とする、材料試験装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015108585A (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 新日鐵住金株式会社 構造部材の評価方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6094980A (en) * 1998-10-09 2000-08-01 Larson Systems Inc. Torsion spring tester
FR2815713B1 (fr) * 2000-10-19 2002-11-29 Commissariat Energie Atomique Eprouvette et montage d'essai en contrainte triaxiale pour materiau fragile
DE10210436A1 (de) * 2002-03-09 2003-10-02 Michael Licht Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien spektroskopischen Bestimmung von Analytkonzentrationen
DE10214756B4 (de) * 2002-04-03 2011-06-16 Mettler-Toledo Ag Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen von dynamisch-mechanischen Analysen
DE10245372B4 (de) * 2002-09-28 2005-08-04 Mtu Aero Engines Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Belastung von Proben
US6865954B2 (en) * 2003-03-10 2005-03-15 Spinecore, Inc. Joint simulator testing machine
US7219555B2 (en) * 2004-05-03 2007-05-22 Salvesen William R Method and apparatus for testing a joint replacement device
US6860156B1 (en) 2004-05-24 2005-03-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Combined in-plane shear and multi-axial tension or compression testing apparatus
US7895899B2 (en) * 2005-12-03 2011-03-01 Kelly Brian P Multi-axis, programmable spine testing system
US7824184B2 (en) * 2006-01-13 2010-11-02 Mts Systems Corporation Integrated central manifold for orthopedic simulator
US7762147B2 (en) * 2006-01-13 2010-07-27 Mts Systems Corporation Orthopedic simulator with integral load actuators
US20070169567A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Mts Systems Corporation Duty cycle loading for orthopedic simulator
US7770446B2 (en) 2006-01-13 2010-08-10 Mts Systems Corporation Orthopedic simulator with temperature controller arrangement for controlling temperature of specimen baths
US8156824B2 (en) * 2006-01-13 2012-04-17 Mts Systems Corporation Mechanism arrangement for orthopedic simulator
US7779708B2 (en) * 2006-01-13 2010-08-24 Mts Systems Corporation Orthopedic simulator with fluid concentration maintenance arrangement for controlling fluid concentration of specimen baths
US7913573B2 (en) * 2006-01-13 2011-03-29 Mts Systems Corporation Orthopedic simulator with a multi-axis slide table assembly
US7654150B2 (en) * 2006-01-20 2010-02-02 Mts Systems Corporation Specimen containment module for orthopedic simulator
BRPI0621840A2 (pt) * 2006-06-30 2011-12-20 Airbus Espa A S L processo de controle de qualidade para uma junta ligada estrutural
US20080257057A1 (en) * 2006-09-29 2008-10-23 Habeger Jason A Device for fatigue testing an implantable medical device
US7568397B2 (en) * 2007-03-02 2009-08-04 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Magnetic stability for test fixture
US7543506B2 (en) * 2007-03-13 2009-06-09 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Electromagnetic rotation and stability apparatus
US7712379B2 (en) * 2008-05-14 2010-05-11 The University Of Kentucky Research Foundatio Uniaxially-driven controlled biaxial testing fixture
US7966890B2 (en) * 2008-06-25 2011-06-28 Bose Corporation High frequency multi-axis simulation system
US8528415B2 (en) 2010-04-19 2013-09-10 Accute Holdings, Llc Medical testing device having multiple testing parameters
US9023452B2 (en) 2011-09-06 2015-05-05 Honeywell International Inc. Rigid structural and low back face signature ballistic UD/articles and method of making
DE102012014893B4 (de) * 2012-07-27 2014-09-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Prüfsystem zur dynamischen und/oder zyklischen Belastungsprüfung einer Probe
ES2404666T3 (es) * 2012-12-12 2017-12-20 Moog B.V. Simulador
US10139337B2 (en) * 2014-02-06 2018-11-27 The Boeing Company System and method for testing a material system
US10067077B2 (en) * 2014-08-18 2018-09-04 PulseRay Inc. Rotational and axial motion system and methods of use
CN106525448A (zh) * 2016-09-09 2017-03-22 北京汽车股份有限公司 抗凹性能检测装置
CN108362574A (zh) * 2018-04-28 2018-08-03 四川大学 高温高压多场耦合下岩石力学测试承载系统
CN109490086B (zh) * 2018-12-24 2021-03-02 山东科技大学 一种巷道围岩支护强度试验装置及强度确定方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4011749A (en) * 1976-02-02 1977-03-15 Wyle Laboratories Vibration testing system
US4145956A (en) * 1977-04-25 1979-03-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Pilot operated stepping valve
JPS5833950B2 (ja) * 1978-12-07 1983-07-23 豊興工業株式会社 流体制御弁
JPS55136932A (en) * 1979-04-13 1980-10-25 Akashi Seisakusho Co Ltd Hydraulic vibration testing apparatus
JPS62152580A (ja) * 1985-12-26 1987-07-07 株式会社　振研 複数方向加振機
US4741364A (en) * 1987-06-12 1988-05-03 Deere & Company Pilot-operated valve with load pressure feedback
US4856335A (en) * 1987-10-21 1989-08-15 The Expert System Technologies, Inc. Method of establishing standard composite material properties
US4869112A (en) * 1988-11-08 1989-09-26 Mts Systems Corporation Screw-driven actuator for test frame
US4996881A (en) * 1989-04-28 1991-03-05 Team Corporation Vibration test fixture
FR2684316B1 (fr) * 1991-11-29 1993-12-31 Thomson Csf Plateforme vibrante trois axes, en particulier pour simulateur d'helicoptere.
US5343752A (en) * 1992-04-20 1994-09-06 Team Corporation High frequency vibration test fixture with hydraulic servo valve and piston actuator
US5431060A (en) * 1993-06-17 1995-07-11 Lauren; Mark D. Dual capability tensile testing machine
US5425276A (en) * 1993-10-26 1995-06-20 Mts Systems Corporation Material testing system providing simultaneous force loads
US5528942A (en) * 1995-06-13 1996-06-25 Baratta; Francis I. Apparatus for maximizing critical buckling loads for compression testing
US5581040A (en) * 1995-11-01 1996-12-03 Lin; Wei-Hwang Multi-functional hydraulic grip

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015108585A (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 新日鐵住金株式会社 構造部材の評価方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2348966B (en) 2001-09-26
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WO1999039177A1 (en) 1999-08-05
DE19982815T1 (de) 2001-03-29

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