JP2010185792A - 計測装置、計測方法および計測プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本実施例にかかる計測装置100は、試験片に対する3点曲げ試験の試験結果を取得し、弾性率推定部130が試験結果に含まれる荷重と変位との関係を示す曲線の傾きに基づいて試験片の弾性率を算出する。そして、降伏応力推定部140が、試験片に加える荷重と変位との理論値を異なる摩擦係数毎に算出し、算出した各理論値のうち、試験結果との誤差が最小となる理論値を判定するとともに、判定した理論値と試験結果とを基にして降伏応力を算出する。また、パラメータ推定部150が、弾性率および降伏応力に基づいて試験片の応力とひずみとの関係を算出する。
【選択図】図1
Description
Bk=(A0+A1+・・・+Ak)/k・・・(7)
に示すように、A0〜Akの各データの平均値をkが増加するたびに計算し、計算結果をBkとする。弾性率推定部130は、kが増加するたびにAkとBkとを比較し、Ak>Bkがあるp回連続で続いた場合(例えば、p=3)、AkとBkの計算を打ち切り、直線の傾きAをBk−pに固定する。
E=L3/(48AI)・・・(8)
パラメータn(水準1=n1、水準2=n2、水準3=n3)
パラメータα(水準1=α1、水準2=α2、水準3=α3)
(誤差)2=a1n2+a2n+b1α2+b2α+c1nα+C・・・(19)
式(19)においてa1、a2、b1、b2、c1、Cは最小2乗法により決定される定数であり、n、αは材料物性値である。
ρ=2.959−0.1136α+0.0624α2−0.00301n+0.000067n2
となる。パラメータ推定部150は、ρの値(式(19)の誤差の2乗に対応)が最小となるα、nを最適化アルゴリズムにより算出すると、α=1、n=15が算出される。
前記試験片の端が支持されている場合に、前記試験片に加える荷重と変位との理論値を異なる摩擦係数毎に算出し、算出した各理論値のうち、前記試験結果との誤差が最小となる理論値を選択する理論値選択部と、
前記理論値選択部に選択された理論値と前記試験結果とを基にして、当該理論値と前記試験結果との誤差が規定値以上となる荷重を降伏開始荷重として判定し、判定した降伏開始荷重に基づいて前記試験片の降伏応力を算出する降伏応力算出部と、
前記弾性率および前記降伏応力に基づいて、前記試験片の応力とひずみとの関係を算出する応力ひずみ算出部と
を備えたことを特徴とする計測装置。
試験片に対する3点曲げ試験の試験結果を試験装置から取得し、当該試験結果に含まれる荷重と変位との関係を示す曲線の傾きに基づいて前記試験片の弾性率を算出する弾性率算出ステップと、
前記試験片の端が支持されている場合に、前記試験片に加える荷重と変位との理論値を異なる摩擦係数毎に算出し、算出した各理論値のうち、前記試験結果との誤差が最小となる理論値を選択する理論値選択ステップと、
前記理論値選択ステップにおいて選択された理論値と前記試験結果とを基にして、当該理論値と前記試験結果との誤差が規定値以上となる荷重を降伏開始荷重として判定し、判定した降伏開始荷重に基づいて前記試験片の降伏応力を算出する降伏応力算出ステップと、
前記弾性率および前記降伏応力に基づいて、前記試験片の応力とひずみとの関係を算出する応力ひずみ算出ステップと
を含んだことを特徴とする計測方法。
前記試験片の端が支持されている場合に、前記試験片に加える荷重と変位との理論値を異なる摩擦係数毎に算出し、算出した各理論値のうち、前記試験結果との誤差が最小となる理論値を判定する理論値判定手順と、
前記理論値判定手順において判定された理論値と前記試験結果とを基にして、当該理論値と前記試験結果との誤差が規定値以上となる荷重を降伏開始荷重として判定し、判定した降伏開始荷重に基づいて前記試験片の降伏応力を算出する降伏応力算出手順と、
前記弾性率および前記降伏応力に基づいて、前記試験片の応力とひずみとの関係を算出する応力ひずみ算出手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする計測プログラム。
11 入力装置
12 モニタ
13 RAM
13a,18a 各種データ
14 ROM
15 試験装置
16 媒体読取装置
17 CPU
18 HDD
18b 計測プログラム
100 計測装置
110 3点曲げ変位荷重計測部
120 初期データ調整部
130 弾性率推定部
140 降伏応力推定部
150 パラメータ推定部
160 FEM解析部
170 応力ひずみ線出力部
Claims (10)
- 試験片に対する3点曲げ試験の試験結果を取得し、当該試験結果に含まれる荷重と変位との関係を示す曲線の傾きに基づいて前記試験片の弾性率を算出する弾性率算出部と、
前記試験片の端が支持されている場合に、前記試験片に加える荷重と変位との理論値を異なる摩擦係数毎に算出し、算出した各理論値のうち、前記試験結果との誤差が最小となる理論値を選択する理論値選択部と、
前記理論値選択部に選択された理論値と前記試験結果とを基にして、当該理論値と前記試験結果との誤差が規定値以上となる荷重を降伏開始荷重として判定し、判定した降伏開始荷重に基づいて前記試験片の降伏応力を算出する降伏応力算出部と、
前記弾性率および前記降伏応力に基づいて、前記試験片の応力とひずみとの関係を算出する応力ひずみ算出部と
を備えたことを特徴とする計測装置。 - 前記弾性率算出部は、前記曲線の異なる地点での傾きを順次算出し、前記傾きを算出する度に各地点の傾きの平均値と各地点の傾きとを比較して、各地点の傾きのうち、前記平均値を所定回数連続で上回る傾きを判定することで前記弾性率を算出することを特徴とする請求項1に記載の計測装置。
- 前記理論値選択部は、前記試験片の端が固定されている場合に、前記試験片の寸法および弾性率に基づいて単一の理論値を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の計測装置。
- 前記応力ひずみ算出部は、応力とひずみとの関係を示す所定のモデル式に前記弾性率および前記降伏応力を代入し、前記モデル式に含まれる未定定数の値を順次変更しながら、応力とひずみとの関係を算出する第1算出部と、有限要素法を用いて前記応力とひずみとの関係から前記試験片に加える荷重と当該荷重に対する変位との理論値をそれぞれ算出し、算出した理論値と前記試験結果との誤差が最小となる理論値に対応する未定定数の値を特定する第2算出部と、前記第2算出部が算出した未定定数の値を前記モデル式に代入することで、前記試験片の応力とひずみとの関係を算出する第3算出部とを備えたことを特徴とする計測装置。
- 計測装置が、
試験片に対する3点曲げ試験の試験結果を試験装置から取得し、当該試験結果に含まれる荷重と変位との関係を示す曲線の傾きに基づいて前記試験片の弾性率を算出する弾性率算出ステップと、
前記試験片の端が支持されている場合に、前記試験片に加える荷重と変位との理論値を異なる摩擦係数毎に算出し、算出した各理論値のうち、前記試験結果との誤差が最小となる理論値を選択する理論値選択ステップと、
前記理論値選択ステップにおいて選択された理論値と前記試験結果とを基にして、当該理論値と前記試験結果との誤差が規定値以上となる荷重を降伏開始荷重として判定し、判定した降伏開始荷重に基づいて前記試験片の降伏応力を算出する降伏応力算出ステップと、
前記弾性率および前記降伏応力に基づいて、前記試験片の応力とひずみとの関係を算出する応力ひずみ算出ステップと
を含んだことを特徴とする計測方法。 - 前記弾性率算出ステップは、前記曲線の異なる地点での傾きを順次算出し、前記傾きを算出する度に各地点の傾きの平均値と各地点の傾きとを比較して、各地点の傾きのうち、前記平均値を所定回数連続で上回る傾きを判定することで前記弾性率を算出することを特徴とする請求項5に記載の計測方法。
- 前記理論値選択ステップは、前記試験片の端が固定されている場合に、前記試験片の寸法および弾性率に基づいて単一の理論値を算出することを特徴とする請求項5または6に記載の計測方法。
- 前記応力ひずみ算出ステップは、応力とひずみとの関係を示す所定のモデル式に前記弾性率および前記降伏応力を代入し、前記モデル式に含まれる未定定数の値を順次変更しながら、応力とひずみとの関係を算出する第1算出ステップと、有限要素法を用いて前記応力とひずみとの関係から前記試験片に加える荷重と当該荷重に対する変位との理論値をそれぞれ算出し、算出した理論値と前記試験結果との誤差が最小となる理論値に対応する未定定数の値を特定する第2算出ステップと、前記第2算出ステップが算出した未定定数の値を前記モデル式に代入することで、前記試験片の応力とひずみとの関係を算出する第3算出ステップとを含んだことを特徴とする計測方法。
- 試験片に対する3点曲げ試験の試験結果を試験装置から取得し、当該試験結果に含まれる荷重と変位との関係を示す曲線の傾きに基づいて前記試験片の弾性率を算出する弾性率算出手順と、
前記試験片の端が支持されている場合に、前記試験片に加える荷重と変位との理論値を異なる摩擦係数毎に算出し、算出した各理論値のうち、前記試験結果との誤差が最小となる理論値を判定する理論値判定手順と、
前記理論値判定手順において判定された理論値と前記試験結果とを基にして、当該理論値と前記試験結果との誤差が規定値以上となる荷重を降伏開始荷重として判定し、判定した降伏開始荷重に基づいて前記試験片の降伏応力を算出する降伏応力算出手順と、
前記弾性率および前記降伏応力に基づいて、前記試験片の応力とひずみとの関係を算出する応力ひずみ算出手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする計測プログラム。 - 前記弾性率算出手順は、前記曲線の異なる地点での傾きを順次算出し、前記傾きを算出する度に各地点の傾きの平均値と各地点の傾きとを比較して、各地点の傾きのうち、前記平均値を所定回数連続で上回る傾きを判定することで前記弾性率を算出することを特徴とする請求項9に記載の計測プログラム。
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