JP2744606B2 - 材料試験機における破断点検出方法 - Google Patents

材料試験機における破断点検出方法

Info

Publication number
JP2744606B2
JP2744606B2 JP7736896A JP7736896A JP2744606B2 JP 2744606 B2 JP2744606 B2 JP 2744606B2 JP 7736896 A JP7736896 A JP 7736896A JP 7736896 A JP7736896 A JP 7736896A JP 2744606 B2 JP2744606 B2 JP 2744606B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
point
displacement
detection
detection point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP7736896A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09264829A (ja
Inventor
稔 芝野
順一 北▲じょう▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Tobacco Inc
Original Assignee
Japan Tobacco Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Tobacco Inc filed Critical Japan Tobacco Inc
Priority to JP7736896A priority Critical patent/JP2744606B2/ja
Publication of JPH09264829A publication Critical patent/JPH09264829A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2744606B2 publication Critical patent/JP2744606B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、供試体に負荷を加
え、材料の特性を検査する材料試験機において、供試体
の変位量とその時の荷重値を示す荷重−伸び曲線を作成
し、材料の特性値の一つである破断点を検出する材料試
験機における破断点検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】材料試験において、破断点とは、供試体
が破断するまで負荷をかけた場合、供試体の破断領域で
急激に荷重が降下する点のことをいう。従来、破断点の
検出は次のように行われている。荷重計、変位計により
検出された荷重および変位デ−タをデ−タ処理部で演算
することにより、単位時間当りの荷重減少量(荷重降下
速度)が所定の値より大きくなる点を最終デ−タとし
て、その点から所定ポイント数(例えば10点)分を逆
戻りした点を破断点と見なしていた。または、予め設定
された比率に最大荷重値を掛けた値(荷重降下点)以下
になった点を最終デ−タとし、その点から所定ポイント
数(例えば10点)分を逆戻りした点を破断点とみなし
ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような検出方法では、破断点が、荷重−伸び曲線の最終
デ−タから予め設定された所定ポイント数だけ逆戻りし
た点であり、実際の破断点の近似値である。また、単位
時間当りの荷重の減少量が所定値より大きくなる点を最
終デ−タとする場合は、荷重及び変位デ−タのサンプリ
ング周期によって、破断点のバラツキも発生するという
問題点があった。さらに、供試体の破断時に荷重または
変位デ−タの一方に変化(例えば荷重降下のみ)が発生
する場合、あるいは破断時の衝撃が大きくなると、その
衝撃で変位デ−タの乱れが発生し、正確な破断点の検出
が困難な場合もある。
【0004】本発明は、材料試験において、供試体の材
質による影響と、荷重および変位デ−タのサンプリング
周期による影響を受けない、より精度の高い破断点の検
出方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になした本発明は、請求項1によれば、荷重−変位曲線
から共試体の破断点を検出する破断点検出方法であっ
て、前記荷重−変位曲線上にある検出点について、その
前後に検出された検出点との間で、前記負荷荷重値の差
と、変位の変化量の差をそれぞれ算出し、それらの比を
それぞれ荷重変化率Wd と変位変化率Sd とし、前記荷
重変化率Wd が予め設定された荷重倍率α値より大きく
なる点を荷重検出ポイントPL とし、前記変位変化率S
d が予め設定された変位倍率β値より大きくなる点を変
位検出ポイントPS として、前記荷重検出ポイントPL
と変位検出ポイントPS のうち、先に計測される点を破
断点として検出することを特徴とするものである。
【0006】さらに請求項2によれば、負荷開始時から
供試体が破断するまでの前記変位デ−タと荷重デ−タと
を計測して、該荷重デ−タと変位デ−タに基づいて荷重
−変位曲線を作成し、該荷重−変位曲線から供試体の破
断点を検出する材料試験機の破断点検出方法であって、
前記荷重−変位曲線上にある検出点において、その直前
に検出された検出点との荷重値の差と、その直後に検出
された検出点との荷重値の差を求め、それぞれの荷重値
の差に基づいて荷重の変化率Wd を算出し、該荷重の変
化率Wd と予め設定された荷重倍率αとを比較演算する
第1ステップと、前記荷重−変位曲線上にある検出点に
ついて、その直前に検出された検出点との変位量の差
と、その直後に検出された検出点との変位量の差を求
め、それぞれの変位量の差に基づいて変位の変化率Sd
を算出し、該変位の変化率Sd と予め設定された変位倍
率βとを比較演算する第2ステップと、から成り、計測
終了後、計測終了直前に検出された最終検出点を最終検
出ポイントPe とし、該最終検出ポイントPe から予め
設定された検出点の数だけ戻った位置にある検出点を破
断点検出開始ポイントPn とし、前記第1ステップと第
2ステップの演算を、前記検出点について、前記破断点
検出開始ポイントPn から前記最終検出デ−タPe の方
向に向かって順次行い、前記第1ステップで前記荷重の
変化率Wd が、前記予め設定された荷重倍率αを越えた
最初の点を荷重検出ポイントPL とし、前記第2ステッ
プで前記変位の変化率Sd が、前記予め設定された変位
倍率βを越えた最初の点を変位検出ポイントPS とし、
前記荷重検出ポイントPL と前記変位検出ポイントPS
のうち、前記破断点検出開始ポイントに近い点を破断点
とすることを特徴とするものである。
【0007】本発明の破断点検出方法によれば、荷重と
変位の変化率を、荷重−変位曲線上の検出デ−タについ
て、破断点検出開始ポイントPn から最終検出ポイント
Peの方向に向かって順次計算し、算出された荷重と変
位の変化率が予め設定された荷重倍率αと変位倍率βを
それぞれ越えた点を求め、そのうち破断点検出開始ポイ
ントPn に近い点を破断点とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、材料試験機の概略図であり、材料
試験機1における試験中の供試体に負荷される負荷荷重
値を測定する荷重検出器2、供試体の変位量を測定する
ための変位検出器3、破断検出のためのプログラムを記
憶するROM4、演算処理を行うためのCPU5、検出
デ−タを記憶するためのメモリ6、計測結果を出力する
ためのCRT7から構成されている。
【0009】供試体の特性を検査するために、荷重を負
荷し供試体が破断するまで試験を行う場合、負荷される
荷重値をロ−ドセル等の荷重検出器2により測定し、供
試体の変位量はロ−タリエンコ−ダ等の変位検出器3で
測定を行う。この時、検出された荷重及び変位デ−タは
メモリ6に記憶される。
【0010】そして、荷重−伸び曲線は、一般的には図
2に示すような曲線となる。以下、この荷重−伸び曲線
に基づいて、供試体の特性値の一つである破断点を求め
る場合について説明する。供試体の破断点検出方法のフ
ロ−は、図4に示すとおりである。
【0011】図2の荷重−伸び曲線に示されるように、
降伏点を過ぎ、最大荷重値を経た後破断点で供試体が破
断される。ステップS1において、この時の荷重検出デ
−タと変位検出デ−タを、一定周期(例えば、50msec
周期)で試験開始時から試験終了時までサンプリングを
行い、メモリ6に記憶する。ステップS2では、供試体
が破断され所定時間経過した後、試験終了信号が入力さ
れ計測を終了する。
【0012】破断時において、例えば図3に示されるよ
うな荷重−変位曲線が得られらた場合の破断点は、次の
ように求めることが出来る。まず、荷重−変位曲線上の
検出点について、試験終了直前に検出された検出点を最
終検出ポイントPe として記憶する(ステップ3)。次
に、その最終検出ポイントPe を基点して、予め設定さ
れた検出点の数(例えば10個)だけ戻った位置にある点
を破断点検出開始ポイントPn とする(ステップS
4)。Pn におけるnは荷重−変位曲線上にある検出デ
−タの位置を示すもので、上記破断点検出開始ポイント
Pn の場合、n=1と設定される(ステップS5)。
【0013】ステップS5において、破断検出開始ポイ
ントPn における荷重の変化率を求める。先に決定され
た破断検出開始ポイントPn と、その直前及び直後の検
出点P(n-1) 、P(n+1) の荷重データをW(Pn)、W(Pn-
1)、W(Pn+1)とすると、破断検出開始ポイントPn にお
ける荷重の変化率Wd (n) は(1)式のようになる。
【数1】 Wd (n) ={W(Pn+1)−W(Pn)}/{W(Pn)−W(Pn-1)} (1)
【0014】そして、算出された荷重の変化率Wd (n)
と、予め設定された荷重倍率αを比較演算し(ステップ
S7)、荷重の変化量Wd (n) が予め設定された荷重倍
率αを越えた最初の点を荷重検出ポイントPL として記
憶する(ステップS9)。
【0015】もし、(1)式で算出した荷重の変化率W
d (n) が、予め設定された荷重倍率αより小さい時は、
破断点検出開始ポイントPn の次の検出点P(n+1) につ
いて(ステップS8)、同様の計算を行い、その点にお
ける荷重変化率Wd (n) を求める。
【0016】このように荷重の変化率Wd (n) を、破断
点検出開始ポイントPn から最終検出ポイントPe の方
向に向かって、一定周期毎にサンプリングした検出点に
ついて、順次算出していき、荷重の変化率Wd (n) が予
め設定された荷重倍率αを越えた最初の点Pn を荷重検
出ポイントPL として記憶する。
【0017】同様に変位について、上記破断点検出開始
ポイントPn とその直前及び直後の検出点P(n-1) 、P
(n+1) の供試体の変位をS(Pn)、S(Pn-1)、S(Pn+1)と
すると、変位の変化率Sd (n) は(2)式により算出す
ることができる。
【数2】 Sd (n) ={S(Pn+1)−S(Pn)}/{S(Pn)−S(Pn-1)} (2)
【0018】そして、算出された変位の変化率Sd (n)
と、予め設定された変位倍率βを比較し、変位の変化率
Sd (n) が予め設定された変位倍率βを越えた最初の点
を変位検出ポイントPS として記憶する。
【0019】もし、(2)式で算出した変位の変化率S
d (n) が、予め設定された変位倍率βより小さい時は、
破断点検出開始ポイントPn の次の検出点P(n+1) につ
いて、同様の計算を行い、その点における変位変化率S
d (n) を求める。
【0020】このように変位の変化率Sd (n) を、破断
点検出開始ポイントPn から最終検出ポイントPe の方
向に向かって、一定周期毎にサンプリングした検出点に
ついて、順次算出していき、変位の変化率Wd (n) が予
め設定された変位倍率βを越えた最初の点Pn を変位検
出ポイントPS として記憶する(ステップ13)。
【0021】本発明では、上記方法で求めた荷重検出ポ
イントPL と変位検出ポイントPSのうち、はじめに決
定した破断検出開始ポイントPn に近い方を破断点とす
る(ステップS14)。従って、図3の場合には、変位検
出ポイントPS が破断点となる。なお、本発明は、荷重
及び変位デ−タのみでなく、伸び計を使用した伸びデ−
タを使用した場合にも応用できる。
【0022】
【発明の効果】本発明の破断点の検出方法によれば、次
のような効果が得られる。破断時において、試験機及び
検出器が受ける衝撃によって発生する荷重及び変位の挙
動にそれぞれ着目し、荷重変化率と変位変化率につい
て、個々に倍率の比較を行うようにしたので、以下の場
合でも、精度の高い破断点を検出することが可能とな
る。 (1)供試体(TP)が破断する時に、荷重の降下または
変位の変化のうち、いずれか一方が発生する場合(例え
ば荷重降下のみ) (2)供試体(TP)が破断する時の衝撃により荷重デ−
タ、変位デ−タの両方が乱れる場合 従って、供試体の材質には影響されずに、精度高く破断
点の検出を行うことができ、特に破断時に荷重あるいは
変位の急激な変化がある場合には有効である。
【0023】また、単位時間当りの荷重の変化量ではな
く、計測点における荷重及び変位の変化率を算出してい
るので、サンプリン周期が異なる場合でも、破断点のバ
ラツキを少なくすることが出来る。
【0024】さらに、引張試験、圧縮試験などの各試験
モ−ド単位に、破断検出開始デ−タを決定するための戻
しポイント数、荷重倍率及び変位倍率を任意に設定する
ことができ、一層精度の高い破断点の検出が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示す概略図である。
【図2】本発明の実施例における荷重−変位の特性を示
す曲線図である。
【図3】本発明の実施例における破断点検出方法に係る
特性値を示す図である。
【図4】本発明の実施例における破断点検出方法のフロ
−チャ−トである。
【符号の説明】
1 材料試験機 2 荷重変換器 3 変位検出器 4 ROM 5 CPU 6 メモリ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供試体に負荷を加え、該供試体の変位量
    を変位デ−タとして、その時の負荷荷重値を荷重デ−タ
    として検出するとともに、 負荷開始時から供試体が破断するまでの前記変位デ−タ
    と荷重デ−タとを計測して、該荷重デ−タと変位デ−タ
    に基づいて荷重−変位曲線を作成し、該荷重−変位曲線
    から供試体の破断点を検出する材料試験機の破断点検出
    方法であって、 前記荷重−変位曲線上にある検出点について、その前後
    に検出された検出点との荷重値の差を求め、それぞれの
    荷重値の差に基づいて荷重の変化率Wd を算出し、 前記荷重−変位曲線上にある検出点について、その前後
    に検出された検出点との変位量の差を求め、それぞれの
    変位量の差に基づいて変位の変化率Sd を算出し、 前記荷重変化率Wd が予め設定された荷重倍率αより大
    きくなる点を荷重検出ポイントPL とし、前記変位変化
    率Sd が予め設定された変位倍率βより大きくなる点を
    変位検出ポイントPS として、 前記荷重検出ポイントPL と変位検出ポイントPS のう
    ち、先に計測されるポイントを破断点とすることを特徴
    とする材料試験機における破断点検出方法。
  2. 【請求項2】 供試体に負荷を加え、該供試体の変位量
    を変位デ−タとして、その時の負荷荷重値を荷重デ−タ
    として検出するとともに、 負荷開始時から供試体が破断するまでの前記変位デ−タ
    と荷重デ−タとを計測して、該荷重デ−タと変位デ−タ
    に基づいて荷重−変位曲線を作成し、該荷重−変位曲線
    から供試体の破断点を検出する材料試験機の破断点検出
    方法であって、 前記荷重−変位曲線上にある検出点について、その直前
    に検出された検出点との荷重値の差と、その直後に検出
    された検出点との荷重値の差を求め、それぞれの荷重値
    の差に基づいて荷重の変化率Wd を算出し、該荷重の変
    化率Wd と予め設定された荷重倍率αとを比較演算する
    第1ステップと、 前記荷重−変位曲線上にある検出点について、その直前
    に検出された検出点との変位量の差と、その直後に検出
    された検出点との変位量の差を求め、それぞれの変位量
    の差に基づいて変位の変化率Sd を算出し、該変位の変
    化率Sd と予め設定された変位倍率βとを比較演算する
    第2ステップと、から成り、 計測終了後、計測終了直前に検出された最終検出点を最
    終検出ポイントPe とし、該最終検出ポイントPe から
    予め設定された検出点の数だけ戻った位置にある検出点
    を破断点検出開始ポイントPn とし、 前記第1ステップと第2ステップの演算を、前記検出点
    について、前記破断点検出開始ポイントPn から前記最
    終検出ポイントPe の方向に向かって順次行い、 前記第1ステップで前記荷重の変化率Wd が、前記予め
    設定された荷重倍率αを越えた最初の点を荷重検出ポイ
    ントPL とし、 前記第2ステップで前記変位の変化率Sd が、前記予め
    設定された変位倍率βを越えた最初の点を変位検出ポイ
    ントPS とし、 前記荷重検出ポイントPL と前記変位検出ポイントPS
    のうち、前記破断点検出開始ポイントPn に近い検出点
    を破断点とすることを特徴とする材料試験機における破
    断点検出方法。
JP7736896A 1996-03-29 1996-03-29 材料試験機における破断点検出方法 Expired - Fee Related JP2744606B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7736896A JP2744606B2 (ja) 1996-03-29 1996-03-29 材料試験機における破断点検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7736896A JP2744606B2 (ja) 1996-03-29 1996-03-29 材料試験機における破断点検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09264829A JPH09264829A (ja) 1997-10-07
JP2744606B2 true JP2744606B2 (ja) 1998-04-28

Family

ID=13631968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7736896A Expired - Fee Related JP2744606B2 (ja) 1996-03-29 1996-03-29 材料試験機における破断点検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2744606B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106226160A (zh) * 2016-07-29 2016-12-14 辽宁际华新材料制造有限公司 一种化纤弹力丝紧缩伸长率和弹性恢复率的检测方法
CN110031309A (zh) * 2019-05-13 2019-07-19 中国路桥工程有限责任公司 一种无机结合料稳定材料直接拉伸强度测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09264829A (ja) 1997-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3521799B1 (en) Test result evaluating method and material tester
JP2744606B2 (ja) 材料試験機における破断点検出方法
CN104975388A (zh) 一种纱线强力弱环检测和清除的方法及其装置
JP2007155475A (ja) 緊張材の緊張力検出方法
KR100328939B1 (ko) 온라인롤편심진단방법및장치
JP2005172589A (ja) 材料の試験方法、材料試験機
Česnik et al. The relevance of non-stationarities and non-Gaussianities in vibration fatigue
Panwitt et al. Automated crack length measurement for mixed mode fatigue cracks using digital image correlation
JPH0820345B2 (ja) 供試体の破断点検出方法
JP2005221389A (ja) 金属材料の耐力自動測定方法
JP2517576Y2 (ja) 材料試験機
JP5286871B2 (ja) プレス工程の合否判定方法及び装置
JPH10325787A (ja) 材料試験機
CN113297538B (zh) 一种非铁磁性材料应力损伤监测方法、装置和计算机设备
CN211179311U (zh) 一种拉伸试验的监测控制系统
JP7396327B2 (ja) 鋼管の加工性評価方法
JPS6355018B2 (ja)
JP2868462B2 (ja) 半導体集積回路テスト方法およびテスト制御装置
JP2009131925A (ja) ボルトの締付トルク検査装置と締付トルク検査方法
JPH0792139A (ja) 材料の疲労損傷度を評価する方法
JPH04248440A (ja) J1 c 破壊靭性試験方法
JP2812191B2 (ja) 材料試験機
JP2010243322A (ja) 材料試験機
JP2002071447A (ja) パルス音判定方法
JPH0213822A (ja) 材料試験機

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees