JP2809272B2 - 脆性材製品の強度寿命保証試験方法及び装置 - Google Patents
脆性材製品の強度寿命保証試験方法及び装置Info
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- JP2809272B2 JP2809272B2 JP8157164A JP15716496A JP2809272B2 JP 2809272 B2 JP2809272 B2 JP 2809272B2 JP 8157164 A JP8157164 A JP 8157164A JP 15716496 A JP15716496 A JP 15716496A JP 2809272 B2 JP2809272 B2 JP 2809272B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は製品の機械的強度保
証試験を実施する際の有効な脆性材製品の強度寿命保証
試験方法及び装置に関する。
証試験を実施する際の有効な脆性材製品の強度寿命保証
試験方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】種々製品は，その機械的強度保証のた
め，その製品がさらされる機械環境を考慮した機械環境
試験を実施して性能を保証する場合がある。特に製品の
主要材質がセラミック材やガラス材のような脆性材であ
る場合は，製品が脆性破壊を起こさないことを保証する
ため，実際環境で製品に発生する応力よりも高い応力を
製品に負荷して，製品が破壊しないことを以て強度保証
とする，いわゆる保証試験を行う場合がある。
め，その製品がさらされる機械環境を考慮した機械環境
試験を実施して性能を保証する場合がある。特に製品の
主要材質がセラミック材やガラス材のような脆性材であ
る場合は，製品が脆性破壊を起こさないことを保証する
ため，実際環境で製品に発生する応力よりも高い応力を
製品に負荷して，製品が破壊しないことを以て強度保証
とする，いわゆる保証試験を行う場合がある。
【０００３】図５は，従来の強度保証試験を実施するた
めの試験系斜視図である。図５に示すように，静荷重試
験治工具５１は，脆性材製品１の形状に合わせて，脆性
材製品１全体に静荷重が負荷されるように設計，製作さ
れる必要がある。静荷重負荷試験装置５０は，荷重除去
中の寿命劣化を無視するために，急速に荷重除去できる
ような特殊な試験装置とする必要がある。
めの試験系斜視図である。図５に示すように，静荷重試
験治工具５１は，脆性材製品１の形状に合わせて，脆性
材製品１全体に静荷重が負荷されるように設計，製作さ
れる必要がある。静荷重負荷試験装置５０は，荷重除去
中の寿命劣化を無視するために，急速に荷重除去できる
ような特殊な試験装置とする必要がある。
【０００４】従来の保証試験は，製品に静的荷重を負荷
し，その荷重除去を急速に行うことにより，除荷中の製
品寿命劣化を無視する方法が取られている。
し，その荷重除去を急速に行うことにより，除荷中の製
品寿命劣化を無視する方法が取られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
技術において製品に静的荷重を負荷することが必要とな
り，製品形状が複雑な場合，製品全体に静的荷重を負荷
するための図５に示すような試験治工具が必要とすると
いう欠点があった。
技術において製品に静的荷重を負荷することが必要とな
り，製品形状が複雑な場合，製品全体に静的荷重を負荷
するための図５に示すような試験治工具が必要とすると
いう欠点があった。
【０００６】また，従来の技術において荷重を急速除去
するために急速に荷重除去するための特殊な試験装置が
必要になるという欠点があった。
するために急速に荷重除去するための特殊な試験装置が
必要になるという欠点があった。
【０００７】そこで，本発明の技術的課題は，静的荷重
や荷重の急速除去する必要がなく，簡単な試験を行うこ
とができる脆性材製品の強度寿命保証試験方法及び装置
を提供することにある。
や荷重の急速除去する必要がなく，簡単な試験を行うこ
とができる脆性材製品の強度寿命保証試験方法及び装置
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の脆性材製品の強
度寿命保証試験方法は，製品の強度保証試験方法におい
て，機械振動環境試験装置を用いて，試験中に生じる寿
命劣化分を計算して有効保証寿命を算出することを特徴
としている。
度寿命保証試験方法は，製品の強度保証試験方法におい
て，機械振動環境試験装置を用いて，試験中に生じる寿
命劣化分を計算して有効保証寿命を算出することを特徴
としている。
【０００９】また，本発明の脆性材製品の強度寿命保証
試験方法では，前記強度寿命保証試験方法において，前
記有効保証寿命は，前記製品に短時間の正弦波振動加速
度を負荷し，荷重除去中の寿命劣化量を計算して，最大
荷重負荷時に保証される強度寿命から差引くことによっ
て算出されることを特徴としている。
試験方法では，前記強度寿命保証試験方法において，前
記有効保証寿命は，前記製品に短時間の正弦波振動加速
度を負荷し，荷重除去中の寿命劣化量を計算して，最大
荷重負荷時に保証される強度寿命から差引くことによっ
て算出されることを特徴としている。
【００１０】また，本発明の脆性材製品の強度寿命保証
試験装置では，機械的に接続された取り付けプレートに
製品を取り付けて加振試験を行う機械振動環境試験装置
を備えた加振試験装置において，前記製品は，前記機械
振動環境試験装置に入力された加振波形に基づいて加振
されるとともに，前記加振波形から予め定められた有効
保証寿命計算式に基づいて有効保証寿命が算出されるこ
とを特徴としている。また，本発明の脆性材製品の強度
寿命保証試験装置では，前記脆性材製品の強度寿命保証
試験装置において，前記加振波形は短時間の正弦波から
なり，前記機械振動環境試験装置は，前記取り付けプレ
ートに機械的に接続された加振装置と，前記加振装置に
電気的接続され，前記短時間の正弦波信号に基づいて前
記加振装置が前記製品に短時間の正弦波振動加速度を負
荷するように前記加振装置の加振動作を制御する加振制
御装置とを備えていることを特徴としている。
試験装置では，機械的に接続された取り付けプレートに
製品を取り付けて加振試験を行う機械振動環境試験装置
を備えた加振試験装置において，前記製品は，前記機械
振動環境試験装置に入力された加振波形に基づいて加振
されるとともに，前記加振波形から予め定められた有効
保証寿命計算式に基づいて有効保証寿命が算出されるこ
とを特徴としている。また，本発明の脆性材製品の強度
寿命保証試験装置では，前記脆性材製品の強度寿命保証
試験装置において，前記加振波形は短時間の正弦波から
なり，前記機械振動環境試験装置は，前記取り付けプレ
ートに機械的に接続された加振装置と，前記加振装置に
電気的接続され，前記短時間の正弦波信号に基づいて前
記加振装置が前記製品に短時間の正弦波振動加速度を負
荷するように前記加振装置の加振動作を制御する加振制
御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１１】さらに，本発明の脆性材製品の強度寿命保
証試験装置では，前記脆性材製品の強度寿命保証試験装
置において，前記短時間の正弦波信号を生成する加振波
形生成装置と，前記有効保証寿命計算式を蓄え，前記正
弦波振動加速度を負荷した時の荷重除去中の寿命劣化量
を計算して，最大荷重負荷時に保証される強度寿命から
差引くことによって前記有効保証寿命を算出する有効保
証寿命計算装置とを備えていることを特徴としている。
証試験装置では，前記脆性材製品の強度寿命保証試験装
置において，前記短時間の正弦波信号を生成する加振波
形生成装置と，前記有効保証寿命計算式を蓄え，前記正
弦波振動加速度を負荷した時の荷重除去中の寿命劣化量
を計算して，最大荷重負荷時に保証される強度寿命から
差引くことによって前記有効保証寿命を算出する有効保
証寿命計算装置とを備えていることを特徴としている。
【００１２】即ち，本発明では，強度保証試験を機械振
動環境試験装置を用いて製品に動的荷重を負荷する。具
体的には，短時間の正弦波振動加速度を製品に負荷する
とともに，荷重除去中の寿命劣化を保証する。より具体
的には荷重除去中の寿命劣化量を計算して，最大荷重負
荷時に保証される強度寿命から差引いて有効保証寿命を
算出する。
動環境試験装置を用いて製品に動的荷重を負荷する。具
体的には，短時間の正弦波振動加速度を製品に負荷する
とともに，荷重除去中の寿命劣化を保証する。より具体
的には荷重除去中の寿命劣化量を計算して，最大荷重負
荷時に保証される強度寿命から差引いて有効保証寿命を
算出する。
【００１３】このため，本発明では，静的荷重を負荷す
る際に必要となる試験治工具が不要で，製品取付部と機
械振動環境試験装置とを接続する取付プレートのみを用
意すればよい。荷重除去中の寿命劣化量を計算し求め
る。この劣化量を最大荷重負荷時に保証される強度寿命
から差引いて有効保証寿命を算出する。このため，荷重
除去中の寿命劣化を無視するために荷重除去を急速に行
う必要がなく，そのための特殊な試験装置を用意する必
要がない。
る際に必要となる試験治工具が不要で，製品取付部と機
械振動環境試験装置とを接続する取付プレートのみを用
意すればよい。荷重除去中の寿命劣化量を計算し求め
る。この劣化量を最大荷重負荷時に保証される強度寿命
から差引いて有効保証寿命を算出する。このため，荷重
除去中の寿命劣化を無視するために荷重除去を急速に行
う必要がなく，そのための特殊な試験装置を用意する必
要がない。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に，本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１は，本発明の実施の形態による強度保
証試験装置の構成を示すブロック図である。図１に示す
ように，強度保証試験装置は，製品１を取り付ける取り
付けプレート２と，機械振動環境試験装置と，加振波形
生成装置５と，有効保証寿命計算装置６とを備えてい
る。機械振動環境試験装置は，製品に所定の機械環境を
負荷させる試験装置で，加振装置３と，加振制御装置４
とを備えて構成されている。
証試験装置の構成を示すブロック図である。図１に示す
ように，強度保証試験装置は，製品１を取り付ける取り
付けプレート２と，機械振動環境試験装置と，加振波形
生成装置５と，有効保証寿命計算装置６とを備えてい
る。機械振動環境試験装置は，製品に所定の機械環境を
負荷させる試験装置で，加振装置３と，加振制御装置４
とを備えて構成されている。
【００１６】脆性材製品１は取付プレート２を介して加
振装置３に機械的に接続される。この加振装置３は，加
振制御装置４により加振制御されている。また，加振波
形生成装置５は，ある特定の正弦波波形である加振波形
を生成し加振制御装置４に入力し，加振制御装置４によ
り加振装置３を制御加振することにより，所定の振動荷
重が脆性材製品１に負荷される。
振装置３に機械的に接続される。この加振装置３は，加
振制御装置４により加振制御されている。また，加振波
形生成装置５は，ある特定の正弦波波形である加振波形
を生成し加振制御装置４に入力し，加振制御装置４によ
り加振装置３を制御加振することにより，所定の振動荷
重が脆性材製品１に負荷される。
【００１７】また，脆性材製品１の有効保証寿命を加振
波形装置５からの加振波形に基づいて有効保証寿命計算
装置６に予め蓄えられた計算式により算出する。
波形装置５からの加振波形に基づいて有効保証寿命計算
装置６に予め蓄えられた計算式により算出する。
【００１８】図２は，図１の強度保証試験装置の動的荷
重の負荷を施すための試験系を示す斜視図である。ま
た，図３は，図２の試験系による動的荷重の形態を示す
グラフである。図２及び図３を参照すると，加振波形生
成装置５は，ある特定の正弦波周波数を有する加振波形
を生成する。この加振波形は，時間軸に関して荷重増加
時７，最大荷重負荷時８，及び荷重除去時９に分割され
る。ここで，最大荷重負荷時８で最大負荷荷重１１が脆
性材製品１に負荷される。また，最大荷重負荷時８の最
終時点である強度寿命保証点１２で，脆性材製品１に対
する強度寿命保証がされることになる。
重の負荷を施すための試験系を示す斜視図である。ま
た，図３は，図２の試験系による動的荷重の形態を示す
グラフである。図２及び図３を参照すると，加振波形生
成装置５は，ある特定の正弦波周波数を有する加振波形
を生成する。この加振波形は，時間軸に関して荷重増加
時７，最大荷重負荷時８，及び荷重除去時９に分割され
る。ここで，最大荷重負荷時８で最大負荷荷重１１が脆
性材製品１に負荷される。また，最大荷重負荷時８の最
終時点である強度寿命保証点１２で，脆性材製品１に対
する強度寿命保証がされることになる。
【００１９】次に，本発明の実施の形態による有効保証
寿命を算出する計算式について説明する。有効保証寿命
計算装置６は有効保証寿命計算式に基づいて有効保証寿
命を算出する。下記数１式に示すように，この有効寿命
計算式は，強度寿命保証点での保証寿命Ｂσa -nσo
n-2 と，下記数２式に示される荷重除去時寿命くいつぶ
し量の項から構成される。
寿命を算出する計算式について説明する。有効保証寿命
計算装置６は有効保証寿命計算式に基づいて有効保証寿
命を算出する。下記数１式に示すように，この有効寿命
計算式は，強度寿命保証点での保証寿命Ｂσa -nσo
n-2 と，下記数２式に示される荷重除去時寿命くいつぶ
し量の項から構成される。
【００２０】
【数１】
【００２１】
【数２】 上記数１式及び数２式中のＢおよびｎは，脆性材料によ
り決まる定数である。また，σa は使用環境時に製品に
発生する応力であり，σo は保証試験時最大発生応力で
ある。σo は，図３に示す加振波形中の最大負荷荷重１
１が負荷された際の発生応力である。ｆreは，保証試験
時の負荷荷重正弦波周波数である。これらにより有効保
証寿命ｔs が算出される。
り決まる定数である。また，σa は使用環境時に製品に
発生する応力であり，σo は保証試験時最大発生応力で
ある。σo は，図３に示す加振波形中の最大負荷荷重１
１が負荷された際の発生応力である。ｆreは，保証試験
時の負荷荷重正弦波周波数である。これらにより有効保
証寿命ｔs が算出される。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
機械振動環境試験装置を用いて動的荷重を負荷し強度保
証を行うから，製品に静的荷重を負荷しなくても強度保
証を実施できるという利点を備えている。これにより静
的荷重を負荷する際に必要となる試験治工具が必要とし
ない。
機械振動環境試験装置を用いて動的荷重を負荷し強度保
証を行うから，製品に静的荷重を負荷しなくても強度保
証を実施できるという利点を備えている。これにより静
的荷重を負荷する際に必要となる試験治工具が必要とし
ない。
【００２３】また，本発明においては，荷重除去中の寿
命劣化量を計算し，最大荷重負荷時に保証される強度寿
命から差引いて有効保証寿命を算出するから，急速に荷
重除去を行う必要がなく，これにより特殊な試験装置を
用意する必要がないという利点を備えている。
命劣化量を計算し，最大荷重負荷時に保証される強度寿
命から差引いて有効保証寿命を算出するから，急速に荷
重除去を行う必要がなく，これにより特殊な試験装置を
用意する必要がないという利点を備えている。
【図１】本発明の実施の形態による強度保証試験装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による動的荷重の負荷を実
施するための試験系斜視図である。
施するための試験系斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態による動的荷重の形態を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】従来の強度保証試験を実施するための試験系斜
視図である。
視図である。
１ 脆性材製品 ２ 取付プレート ３ 加振装置 ４ 加振制御装置 ５ 加振波形生成装置 ６ 有効保証寿命計算装置 ７ 荷重増加時 ８ 最大荷重負荷時 ９ 荷重除去時 １０ 機械環境試験装置 １１ 最大負荷荷重 １２ 強度寿命保証点 ５０ 静荷重負荷試験装置 ５１ 静荷重試験治工具
Claims (5)
- 【請求項１】 製品の強度保証試験方法において，機械
振動環境試験装置を用いて，試験中に生じる寿命劣化分
を計算して有効保証寿命を算出することを特徴とする脆
性材製品の強度寿命保証試験方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の強度寿命保証試験方法に
おいて，前記有効保証寿命は，前記製品に短時間の正弦
波振動加速度を負荷し，荷重除去中の寿命劣化量を計算
して，最大荷重負荷時に保証される強度寿命から差引く
ことによって算出されることを特徴とする脆性材製品の
強度寿命保証試験方法。 - 【請求項３】 機械的に接続された取り付けプレートに
製品を取り付けて加振試験を行う機械振動環境試験装置
を備えた加振試験装置において，前記製品は，前記機械
振動環境試験装置に入力された加振波形に基づいて加振
されるとともに，前記加振波形から予め定められた有効
保証寿命計算式に基づいて有効保証寿命が算出されるこ
とを特徴とする脆性材製品の強度寿命保証試験装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の脆性材製品の強度寿命保
証試験装置において，前記加振波形は短時間の正弦波か
らなり，前記機械振動環境試験装置は，前記取り付けプ
レートに機械的に接続された加振装置と，前記加振装置
に電気的接続され，前記短時間の正弦波信号に基づいて
前記加振装置が前記製品に短時間の正弦波振動加速度を
負荷するように前記加振装置の加振動作を制御する加振
制御装置とを備えていることを特徴とする脆性材製品の
強度寿命保証試験装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の脆性材製品の強度寿命保
証試験装置において，前記短時間の正弦波信号を生成す
る加振波形生成装置と，前記有効保証寿命計算式を蓄
え，前記正弦波振動加速度を負荷した時の荷重除去中の
寿命劣化量を計算して，最大荷重負荷時に保証される強
度寿命から差引くことによって前記有効保証寿命を算出
する有効保証寿命計算装置とを備えていることを特徴と
する強度寿命保証試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8157164A JP2809272B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 脆性材製品の強度寿命保証試験方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8157164A JP2809272B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 脆性材製品の強度寿命保証試験方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102828A JPH102828A (ja) | 1998-01-06 |
| JP2809272B2 true JP2809272B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=15643595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8157164A Expired - Lifetime JP2809272B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 脆性材製品の強度寿命保証試験方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2809272B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020067156A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 国際計測器株式会社 | 試験装置、試験プロセスの設定方法及びステアリング装置の試験方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103542993B (zh) * | 2013-10-25 | 2016-03-16 | 江苏铁锚玻璃股份有限公司 | 一种载运工具安全玻璃多维振动与冲击环境模拟平台 |
| CN112644339B (zh) | 2019-09-25 | 2022-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | 能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP8157164A patent/JP2809272B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020067156A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 国際計測器株式会社 | 試験装置、試験プロセスの設定方法及びステアリング装置の試験方法 |
| JPWO2020067156A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2021-08-30 | 国際計測器株式会社 | 試験装置、試験プロセスの設定方法及びステアリング装置の試験方法 |
| JP7004355B2 (ja) | 2018-09-28 | 2022-01-21 | 国際計測器株式会社 | 試験装置、試験プロセスの設定方法及びステアリング装置の試験方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH102828A (ja) | 1998-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980701 |