JP2018105719A - 試験方法、試験片の製造方法、及び試験片 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試験方法は、内径2ρの鋼管から鋼管の内面を含むように採取された試験片20を準備する工程と、試験片20を用いて疲労試験を実施する工程とを備える。試験片20は、断面が概略矩形であって鋼管の内面である断面弓形の溝20aを有し、溝20aの深さdと試験片20の標点部の厚さhとが下記の式(1)を満たし、試験片20の標点部の幅wが試験片20の標点部の厚さh以上であり、前記溝の深さdと前記内径2ρとが下記の式(2)を満たす。
d≦0.25h (1)
ρ≧d (2)
【選択図】図4
Description
d≦0.25h (1)
ρ≧d (2)
d≦0.25h (1)
ρ≧d (2)
d≦0.25h (1)
ρ≧d (2)
鋼管から当該鋼管の内面を含むように採取された試験片を準備する(ステップS1)。図2は、鋼管10と鋼管10から採取される試験片20との関係を示す図である。図3は、採取された試験片20の斜視図である。
d≦0.25h (1)
ここで、溝20aの深さdは、溝20aが形成された面から溝20aの最深部までの距離を意味する。
図6は、試験片20の製造方法の一例を示すフロー図である。この製造方法は、内径2ρの鋼管を準備する工程(ステップS1−1)と、この鋼管から当該鋼管の内面を含むように試験片を採取する工程(ステップS1−2)とを備えている。
準備した試験片20を用いて、疲労試験を実施する(ステップS2(図1))。疲労試験は、試験片20にねじり負荷を繰り返し加えるねじり疲労試験、及び試験片20に曲げ負荷を繰り返し加える曲げ疲労試験のどちらでもよい。また、試験片20に、ねじり負荷及び曲げ負荷の両方を同時に加える疲労試験を実施してもよい。
上述した実施形態では、標点部の断面形状が概略矩形である場合を説明した。しかし、ねじり中心からの距離が最も近い面に溝20aが存在していれば、標点部の断面形状にかかわらず、溝20aに最大応力が加わる。そのため、断面形状に応じた基準応力及び応力集中係数を算出すれば、矩形以外の断面形状、例えば、円形断面、楕円形断面、三角形断面であっても試験を実施することができる。
ただし、Tはトルクの大きさ、wは標点部の幅、hは標点部の高さ、k1は、矩形断面のねじり応力の係数であり、文献等で公表されている(日本機械学会編、「機械工学便覧α3 材料力学」、p.17を参照)。例えば、w/h=1.5のとき、k1=0.2310である。
ただし、dは円形断面の直径である。最大応力部は円外周のすべてである。
ただし、aは長半径、bは短半径である。最大応力部は短軸と円周との交点である。
ただし、aは一辺の長さである。最大応力部は各辺の中点である。
鋼管を用いた疲労試験(以下「実体試験」という。)と、上記実施形態で説明した試験片による疲労試験(以下「簡易試験」という。)との結果を比較した。
10a 内面
20 試験片
20a 溝
21 標点部
22 掴み部
31 チャック
32 モータ
33 トルクセル
34 制御装置
Claims (3)
- 内径2ρの鋼管から前記鋼管の内面を含むように採取された試験片を準備する工程と、
前記試験片を用いて疲労試験を実施する工程とを備え、
前記試験片は、断面が概略矩形であって前記鋼管の内面である断面弓形の溝を有し、
前記溝の深さdと前記試験片の標点部の厚さhとが下記の式(1)を満たし、
前記試験片の標点部の幅wが前記試験片の標点部の厚さh以上であり、
前記溝の深さdと前記内径2ρとが下記の式(2)を満たす、試験方法。
d≦0.25h (1)
ρ≧d (2) - 内径2ρの鋼管を準備する工程と、
前記鋼管から、前記鋼管の内面を含むように試験片を採取する工程とを備え、
前記試験片は、断面が概略矩形であって前記鋼管の内面である断面弓形の溝を有し、
前記溝の深さdと前記試験片の標点部の厚さhとが下記の式(1)を満たし、
前記試験片の標点部の幅wが前記試験片の標点部の厚さh以上であり、
前記溝の深さdと前記内径2ρとが下記の式(2)を満たす、試験片の製造方法。
d≦0.25h (1)
ρ≧d (2) - 疲労試験用の試験片であって、
前記試験片は、曲率半径ρの断面弓形の溝を有し、
前記溝の深さdと前記試験片の標点部の厚さhとが下記の式(1)を満たし、
前記試験片の標点部の幅wが前記試験片の標点部の厚さh以上であり、
前記溝の深さdと前記曲率半径ρとが下記の式(2)を満たす概略矩形試験片。
d≦0.25h (1)
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