JP3171945B2 - き裂長さ計測の校正方法 - Google Patents
き裂長さ計測の校正方法Info
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- JP3171945B2 JP3171945B2 JP21009992A JP21009992A JP3171945B2 JP 3171945 B2 JP3171945 B2 JP 3171945B2 JP 21009992 A JP21009992 A JP 21009992A JP 21009992 A JP21009992 A JP 21009992A JP 3171945 B2 JP3171945 B2 JP 3171945B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、疲労き裂進展曲線を得
るための破壊靱性試験方法において、試験片に導入した
き裂長さを計測するための式の係数を決定してき裂長さ
計測のための式を校正するき裂長さ計測の校正方法に関
するものである。
るための破壊靱性試験方法において、試験片に導入した
き裂長さを計測するための式の係数を決定してき裂長さ
計測のための式を校正するき裂長さ計測の校正方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】破壊靱性試験方法の一つとして、き裂進
展速度ｄａ／ｄＮと応力拡大係数変動幅ΔＫとの関係を
示す疲労き裂進展曲線を得る方法が知られている。そし
て、き裂長さａの求め方は、一般にコンプライアンス法
や電位差法などが採用されている。
展速度ｄａ／ｄＮと応力拡大係数変動幅ΔＫとの関係を
示す疲労き裂進展曲線を得る方法が知られている。そし
て、き裂長さａの求め方は、一般にコンプライアンス法
や電位差法などが採用されている。
【０００３】コンプライアンス法では、荷重・変位曲線
の傾きであるコンプライアンス（バネ定数の逆数）Ｃ
を、Ｃ＝Δｄ／ΔＰ（ｄ：変位、Ｐ：荷重）なる式によ
り求め、この値をコンプライナンス法で使用する所定の
式に代入することによってき裂長さａを求めるようにし
ている。
の傾きであるコンプライアンス（バネ定数の逆数）Ｃ
を、Ｃ＝Δｄ／ΔＰ（ｄ：変位、Ｐ：荷重）なる式によ
り求め、この値をコンプライナンス法で使用する所定の
式に代入することによってき裂長さａを求めるようにし
ている。
【０００４】コンプライアンス法の一つとして除荷コン
プライアンス法があるが、この方法では、ＣＯＤ（Crac
k Opening Displacement：開口変位）を一定に制御して
コンパクト試験片に繰り返し荷重を作用させ、その後こ
の荷重を除荷し、その際の荷重・変位曲線の傾きにより
コンプライアンスを求め、この求められたコンプライア
ンス値をサクセナの式に代入することによりき裂長さを
自動的に演算し、またき裂長さをもとにΔＫを自動的に
演算するようにしている。
プライアンス法があるが、この方法では、ＣＯＤ（Crac
k Opening Displacement：開口変位）を一定に制御して
コンパクト試験片に繰り返し荷重を作用させ、その後こ
の荷重を除荷し、その際の荷重・変位曲線の傾きにより
コンプライアンスを求め、この求められたコンプライア
ンス値をサクセナの式に代入することによりき裂長さを
自動的に演算し、またき裂長さをもとにΔＫを自動的に
演算するようにしている。
【０００５】ところで、上述した方法によれば、実際の
き裂長さ（実き裂長さ）と計算したき裂長さとは略一致
するものの、正確には材料の形状、処理、実き裂長さの
大小、ΔＫ値の大小で計算値が変化し、そのため試験結
果に誤差が生じるという問題があった。
き裂長さ（実き裂長さ）と計算したき裂長さとは略一致
するものの、正確には材料の形状、処理、実き裂長さの
大小、ΔＫ値の大小で計算値が変化し、そのため試験結
果に誤差が生じるという問題があった。
【０００６】そこで従来、実試験に対応した方法でコン
パクト試験片に、図８に示すようなビーチマーク（貝殻
模様）Ｍ1 乃至Ｍn を挿入し、このビーチマークにより
き裂長さを実測し、この実測したき裂長さとコンプライ
アンスの対応より、コンパクト試験片に導入したき裂長
さを計測するために使用するサクセナの式の係数を決定
することで、き裂長さの計測を校正するき裂長さ計測の
校正方法が採用されていた。
パクト試験片に、図８に示すようなビーチマーク（貝殻
模様）Ｍ1 乃至Ｍn を挿入し、このビーチマークにより
き裂長さを実測し、この実測したき裂長さとコンプライ
アンスの対応より、コンパクト試験片に導入したき裂長
さを計測するために使用するサクセナの式の係数を決定
することで、き裂長さの計測を校正するき裂長さ計測の
校正方法が採用されていた。
【０００７】すなわち、従来例えばコンプライアンス法
でき裂長さを求める場合、予めＣＯＤ部（開口部）の変
位と荷重でコンプライアンス（バネ定数の逆数）を求
め、き裂長さと多項式の対応関数を求めておき、き裂長
さ計測時には、その関数を使用しコンプライアンスから
き裂長さを求めている。この時、関数の多項式の各係数
を決めるのにビーチマーク法を使用してビーチマークを
挿入しておき、各ビーチマーク部の寸法（き裂長さ）と
コンプライアンスとの関係を求めて曲線を決定してい
た。
でき裂長さを求める場合、予めＣＯＤ部（開口部）の変
位と荷重でコンプライアンス（バネ定数の逆数）を求
め、き裂長さと多項式の対応関数を求めておき、き裂長
さ計測時には、その関数を使用しコンプライアンスから
き裂長さを求めている。この時、関数の多項式の各係数
を決めるのにビーチマーク法を使用してビーチマークを
挿入しておき、各ビーチマーク部の寸法（き裂長さ）と
コンプライアンスとの関係を求めて曲線を決定してい
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に従来は、ＣＯＤ振幅を一定にして運転し、各ビーチマ
ーク部でＣＯＤ振幅を小さくし、ビーチマークを挿入し
ていた。この結果、挿入されるビーチマークはき裂進展
につれて互いにビーチマーク間の寸法がつまりビーチマ
ークの読み取りが不正確で読み取り作業が厄介になると
いう問題があった。
に従来は、ＣＯＤ振幅を一定にして運転し、各ビーチマ
ーク部でＣＯＤ振幅を小さくし、ビーチマークを挿入し
ていた。この結果、挿入されるビーチマークはき裂進展
につれて互いにビーチマーク間の寸法がつまりビーチマ
ークの読み取りが不正確で読み取り作業が厄介になると
いう問題があった。
【０００９】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、ビーチマーク間の寸法がき裂進展につれてつまる
ことなく、略等しい間隔で挿入できるようにしてビーチ
マークの読み取りを正確にかつ簡単に行えるようにした
き裂長さ計測の校正方法を提供することを目的としてい
る。
鑑み、ビーチマーク間の寸法がき裂進展につれてつまる
ことなく、略等しい間隔で挿入できるようにしてビーチ
マークの読み取りを正確にかつ簡単に行えるようにした
き裂長さ計測の校正方法を提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明により成されたき裂長さ計測の校正方法は、試験
片に導入したき裂長さを試験片について計測した計測値
を用いて演算するための式の係数を、試験片に挿入した
ビーチマークにより実測したき裂長さとビーチマークの
挿入毎に計測した前記計測値を用いて決定することによ
り、き裂長さ計測のための式を校正するようにしたき裂
長さ計測の校正方法において、応力拡大係数変動幅を一
定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小応力拡大係
数との比を一定に保持して試験片に所定回数の繰り返し
荷重を加え、この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる
毎に、既知の前記式を用いてき裂長さを演算するための
計測値を保持し、その後ビーチマークを挿入するための
繰り返し荷重を加え、以後上記動作を所定数のビーチマ
ークが挿入されるまで繰り返すことを特徴としている。
本発明により成されたき裂長さ計測の校正方法は、試験
片に導入したき裂長さを試験片について計測した計測値
を用いて演算するための式の係数を、試験片に挿入した
ビーチマークにより実測したき裂長さとビーチマークの
挿入毎に計測した前記計測値を用いて決定することによ
り、き裂長さ計測のための式を校正するようにしたき裂
長さ計測の校正方法において、応力拡大係数変動幅を一
定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小応力拡大係
数との比を一定に保持して試験片に所定回数の繰り返し
荷重を加え、この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる
毎に、既知の前記式を用いてき裂長さを演算するための
計測値を保持し、その後ビーチマークを挿入するための
繰り返し荷重を加え、以後上記動作を所定数のビーチマ
ークが挿入されるまで繰り返すことを特徴としている。
【００１１】上記目的を達成するため本発明により成さ
れたき裂長さ計測の校正方法は、試験片に導入したき裂
長さを試験片について計測したコンプライアンス値を用
いて演算するための式の係数を、試験片に挿入したビー
チマークにより実測したき裂長さとビーチマークの挿入
毎に計測した前記コンプライアンス値を用いて決定する
ことにより、き裂長さ計測のための式を校正するように
したき裂長さ計測の校正方法において、応力拡大係数変
動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小応
力拡大係数との比を一定に保持して試験片に所定回数の
繰り返し荷重を加え、この所定回数の繰り返し荷重を加
え終わる毎に、既知の前記式を用いてき裂長さを演算す
るためのコンプライアンス値を保持し、その後ビーチマ
ークを挿入するための繰り返し荷重を加え、以後上記動
作を所定数のビーチマークが挿入されるまで繰り返すこ
とを特徴としている。
れたき裂長さ計測の校正方法は、試験片に導入したき裂
長さを試験片について計測したコンプライアンス値を用
いて演算するための式の係数を、試験片に挿入したビー
チマークにより実測したき裂長さとビーチマークの挿入
毎に計測した前記コンプライアンス値を用いて決定する
ことにより、き裂長さ計測のための式を校正するように
したき裂長さ計測の校正方法において、応力拡大係数変
動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小応
力拡大係数との比を一定に保持して試験片に所定回数の
繰り返し荷重を加え、この所定回数の繰り返し荷重を加
え終わる毎に、既知の前記式を用いてき裂長さを演算す
るためのコンプライアンス値を保持し、その後ビーチマ
ークを挿入するための繰り返し荷重を加え、以後上記動
作を所定数のビーチマークが挿入されるまで繰り返すこ
とを特徴としている。
【００１２】上記目的を達成するため本発明により成さ
れたき裂長さ計測の校正方法は、コンパクト試験片に導
入したき裂長さをコンパクト試験片について計測したコ
ンプライアンス値を用いて演算するためのサクセナの式
の係数を、コンパクト試験片に挿入したビーチマークに
より実測したき裂長さとビーチマークの挿入毎に計測し
た前記コンプライアンス値を用いて決定することによ
り、き裂長さ計測のためのサクセナの式を校正するよう
にしたき裂長さ計測の校正方法において、応力拡大係数
変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小
応力拡大係数との比を一定に保持してコンパクト試験片
に所定回数の繰り返し荷重を加え、この所定回数の繰り
返し荷重を加え終わる毎に、既知の前記サクセナの式を
用いてき裂長さを演算するためのコンプライアンス値を
保持し、その後ビーチマークを挿入するための繰り返し
荷重を加え、以後上記動作を所定数のビーチマークが挿
入されるまで繰り返すことを特徴としている。
れたき裂長さ計測の校正方法は、コンパクト試験片に導
入したき裂長さをコンパクト試験片について計測したコ
ンプライアンス値を用いて演算するためのサクセナの式
の係数を、コンパクト試験片に挿入したビーチマークに
より実測したき裂長さとビーチマークの挿入毎に計測し
た前記コンプライアンス値を用いて決定することによ
り、き裂長さ計測のためのサクセナの式を校正するよう
にしたき裂長さ計測の校正方法において、応力拡大係数
変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小
応力拡大係数との比を一定に保持してコンパクト試験片
に所定回数の繰り返し荷重を加え、この所定回数の繰り
返し荷重を加え終わる毎に、既知の前記サクセナの式を
用いてき裂長さを演算するためのコンプライアンス値を
保持し、その後ビーチマークを挿入するための繰り返し
荷重を加え、以後上記動作を所定数のビーチマークが挿
入されるまで繰り返すことを特徴としている。
【００１３】
【作用】上記手順により、ビーチマーク間のき裂を、応
力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大
係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持して試験片
に所定回数の繰り返し荷重を加えることによって形成し
ているため、どのビーチマーク間のき裂進展量も一定に
保持されるようになって、ビーチマーク間の間隔が等し
くされる。
力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大
係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持して試験片
に所定回数の繰り返し荷重を加えることによって形成し
ているため、どのビーチマーク間のき裂進展量も一定に
保持されるようになって、ビーチマーク間の間隔が等し
くされる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明による方法を実施するために使用す
る試験装置を示し、同図において、１はアクチュエー
タ、２はロードセル、３はストレインゲージ、４はコン
ピュータである。アクチュエータ１にはサーボコントロ
ーラ５によって制御されるサーボ弁６が設けられてい
て、コンパクト試験片７（図２参照）に繰り返し荷重を
作用させる。ロードセル２はコンパクト試験片７に作用
する負荷を検出し、該検出信号をＡ／Ｄ変換器８を介し
てコンピュータ４に入力する。ストレインゲージ３はコ
ンパクト試験片７のＣＯＤ（Crack Opening Displaceme
nt：開口変位）を検出し、該検出信号をサーボコントロ
ーラ５に入力すると共に、Ａ／Ｄ変換器９を介してコン
ピュータ４に入力する。コンピュータ４はロードセル
２、ストレインゲージ３からの検出信号を入力して処理
し、その結果をＤ／Ａ変換器１０を介してサーボコント
ローラ５に入力してこれを制御する。上記処理に当たっ
てコンピュータ４は図３に示すフローチャートに従った
仕事を行う。
する。図１は本発明による方法を実施するために使用す
る試験装置を示し、同図において、１はアクチュエー
タ、２はロードセル、３はストレインゲージ、４はコン
ピュータである。アクチュエータ１にはサーボコントロ
ーラ５によって制御されるサーボ弁６が設けられてい
て、コンパクト試験片７（図２参照）に繰り返し荷重を
作用させる。ロードセル２はコンパクト試験片７に作用
する負荷を検出し、該検出信号をＡ／Ｄ変換器８を介し
てコンピュータ４に入力する。ストレインゲージ３はコ
ンパクト試験片７のＣＯＤ（Crack Opening Displaceme
nt：開口変位）を検出し、該検出信号をサーボコントロ
ーラ５に入力すると共に、Ａ／Ｄ変換器９を介してコン
ピュータ４に入力する。コンピュータ４はロードセル
２、ストレインゲージ３からの検出信号を入力して処理
し、その結果をＤ／Ａ変換器１０を介してサーボコント
ローラ５に入力してこれを制御する。上記処理に当たっ
てコンピュータ４は図３に示すフローチャートに従った
仕事を行う。
【００１５】上記試験装置にコンパクト試験片７をセッ
トして動作させると、まずコンピュータ４からサーボコ
ントローラ５に対しＤ／Ａ変換器１０を介して疲労き裂
導入の指令を出力し、この指令により、繰り返し荷重Ｐ
の最大値Ｐmax 及び最小値Ｐ min が一定値を保ち、かつ
その比Ｐmin ／Ｐmax が略0.1 の一定値を保つように、
サーボコントローラ５がアクチュエータ１を動作させる
（ステップＳ１）。コンパクト試験片７に上述のような
条件のもとで繰り返し加えた荷重Ｐが図４に示すように
所定回数Ｎ0 となったことを検出すると（ステップＳ
２）、次にΔＫを計測する（ステップＳ３）。
トして動作させると、まずコンピュータ４からサーボコ
ントローラ５に対しＤ／Ａ変換器１０を介して疲労き裂
導入の指令を出力し、この指令により、繰り返し荷重Ｐ
の最大値Ｐmax 及び最小値Ｐ min が一定値を保ち、かつ
その比Ｐmin ／Ｐmax が略0.1 の一定値を保つように、
サーボコントローラ５がアクチュエータ１を動作させる
（ステップＳ１）。コンパクト試験片７に上述のような
条件のもとで繰り返し加えた荷重Ｐが図４に示すように
所定回数Ｎ0 となったことを検出すると（ステップＳ
２）、次にΔＫを計測する（ステップＳ３）。
【００１６】このΔＫの計測では、コンピュータ４がロ
ードセル２からの荷重信号とストレインンゲージ３から
のＣＯＤ信号を入力し、上述した式Ｃ＝Δｄ／ΔＰ
（ｄ：変位、Ｐ：荷重）に基づいてコンプライアンス値
Ｃを求め、この求めたコンプライアンス値Ｃを下記の既
知のサクセナの式（１）に代入してき裂長さａを求め、
次に求めたき裂長さａを既知の下式（２）に代入してΔ
Ｋを求める。
ードセル２からの荷重信号とストレインンゲージ３から
のＣＯＤ信号を入力し、上述した式Ｃ＝Δｄ／ΔＰ
（ｄ：変位、Ｐ：荷重）に基づいてコンプライアンス値
Ｃを求め、この求めたコンプライアンス値Ｃを下記の既
知のサクセナの式（１）に代入してき裂長さａを求め、
次に求めたき裂長さａを既知の下式（２）に代入してΔ
Ｋを求める。
【００１７】 ａ／Ｗ＝Ａ0 ＋Ａ1 Ｕｘ＋Ａ2 Ｕｘ2 ＋Ａ3 Ｕｘ3 ＋Ａ4 Ｕｘ4 ＋Ａ5 Ｕｘ5 Ｕｘ＝１／〔（Ｂ・Ｅ・Ｃ）1/2 ＋１〕 …（１） ここで、Ｂは既知の板厚（mm）、Ｗは既知の板幅（m
m）、Ｅは既知の弾性係数（kg/mm2）、Ｃはコンプライ
アンス（mm/ kg）であり、荷重線上の計測の場合、Ａ 0
は1.000196、Ａ1 は−4.06319 、Ａ2 は11.242、Ａ3 は
−106.043 、Ａ4 は464.335 、Ａ5 は650.677 である。
m）、Ｅは既知の弾性係数（kg/mm2）、Ｃはコンプライ
アンス（mm/ kg）であり、荷重線上の計測の場合、Ａ 0
は1.000196、Ａ1 は−4.06319 、Ａ2 は11.242、Ａ3 は
−106.043 、Ａ4 は464.335 、Ａ5 は650.677 である。
【００１８】 ΔＫ＝〔（Ｐmax −Ｐmin ）／Ｂ／Ｗ1/2 〕・ｆ（α） α＝ａ／Ｗ ｆ（α）＝〔（２＋α）・（0.886 ＋4.64・α−13.31 α2 ＋14.72 α3 −5.6 α4 ）〕／（１−α）3/2 …（２） ここで、Ｐmax は最大荷重、Ｐmin は最小荷重を示す。
【００１９】今、上式（２）中、コンパクト試験片７の
形状によって定まる定数をまとめてｋで表すと、式
（２）は ΔＫ＝（Ｐmax −Ｐmin ）・ｋ・ｆ（ａ） …（３） と書くことができる。
形状によって定まる定数をまとめてｋで表すと、式
（２）は ΔＫ＝（Ｐmax −Ｐmin ）・ｋ・ｆ（ａ） …（３） と書くことができる。
【００２０】上述の説明から明らかなように、ΔＫは最
大荷重Ｐmax のときの最大応力拡大係数Ｋmax と、最小
荷重Ｐmin のときの最小応力拡大係数Ｋmin との差であ
り、Ｋmax 及びＫmin はそれぞれ、 Ｋmax ＝Ｐmax ・ｋ・ｆ（ａ） Ｋmin ＝Ｐmin ・ｋ・ｆ（ａ） で表される。そして、これらの比をＲとし、 Ｒ＝Ｋmax ／Ｋmin ＝Ｐmax ／Ｐmin とすると、上式（３）から ΔＫ＝Ｐmax （１−Ｒ）・ｋ・ｆ（ａ） Ｐmax ＝〔ΔＫ／（１−Ｒ）〕・〔１／ｋ・ｆ（ａ）〕 …（４） Ｐmin ＝Ｒ・Ｐmax ＝〔Ｒ／（１−Ｒ）〕・〔ΔＫ／ｋ・ｆ（ａ）〕 …（５） のようになる。
大荷重Ｐmax のときの最大応力拡大係数Ｋmax と、最小
荷重Ｐmin のときの最小応力拡大係数Ｋmin との差であ
り、Ｋmax 及びＫmin はそれぞれ、 Ｋmax ＝Ｐmax ・ｋ・ｆ（ａ） Ｋmin ＝Ｐmin ・ｋ・ｆ（ａ） で表される。そして、これらの比をＲとし、 Ｒ＝Ｋmax ／Ｋmin ＝Ｐmax ／Ｐmin とすると、上式（３）から ΔＫ＝Ｐmax （１−Ｒ）・ｋ・ｆ（ａ） Ｐmax ＝〔ΔＫ／（１−Ｒ）〕・〔１／ｋ・ｆ（ａ）〕 …（４） Ｐmin ＝Ｒ・Ｐmax ＝〔Ｒ／（１−Ｒ）〕・〔ΔＫ／ｋ・ｆ（ａ）〕 …（５） のようになる。
【００２１】その後、上記計測したΔＫを一定に保つと
共に、Ｒを例えば0.1 を保つようにＰmax 及びＰmin と
を制御してサーボコントローラ５がアクチュエータ１を
動作させ、コンパクト試験片７に荷重を繰り返し加える
（ステップＳ４）。コンパクト試験片７に上述のような
条件のもとで繰り返し加えた荷重Ｐが図５に示すように
所定回数ＮA となったことを検出すると（ステップＳ
６）、次にそのときのコンプライアンスを計測して出力
する（ステップＳ７）。
共に、Ｒを例えば0.1 を保つようにＰmax 及びＰmin と
を制御してサーボコントローラ５がアクチュエータ１を
動作させ、コンパクト試験片７に荷重を繰り返し加える
（ステップＳ４）。コンパクト試験片７に上述のような
条件のもとで繰り返し加えた荷重Ｐが図５に示すように
所定回数ＮA となったことを検出すると（ステップＳ
６）、次にそのときのコンプライアンスを計測して出力
する（ステップＳ７）。
【００２２】このコンプライアンスの計測では、コンピ
ュータ４がロードセル２からの荷重信号とストレインン
ゲージ３からのＣＯＤ信号を入力し、上述した式Ｃ＝Δ
ｄ／ΔＰ（ｄ：変位、Ｐ：荷重）に基づいてコンプライ
アンス値Ｃを求める。
ュータ４がロードセル２からの荷重信号とストレインン
ゲージ３からのＣＯＤ信号を入力し、上述した式Ｃ＝Δ
ｄ／ΔＰ（ｄ：変位、Ｐ：荷重）に基づいてコンプライ
アンス値Ｃを求める。
【００２３】続いて、Ｋmax を一定に保つと共にΔＫ’
をΔＫ／２の一定に保つようにＰma x 及びＰmin を制御
してサーボコントローラ５がアクチュエータ１を動作さ
せ、コンパクト試験片７に荷重を繰り返し加える（ステ
ップＳ８）。コンパクト試験片７に上述のような条件の
もとで繰り返し加えた荷重Ｐが図５に示すように所定回
数ＮB （>>ＮA ）となったことを検出すると（ステップ
Ｓ９）、次にカウンタをインクリメントし（ステップＳ
１０）てからカウンタ値が所定数Ｘとなるまで上述した
動作を繰り返し、所定数Ｘとなったら一連の動作を終了
する。なお、所定数Ｘは、上記サクセナの式の係数を校
正するために使用するビーチマークをコンパクト試験片
７に挿入する数を指定するものである。
をΔＫ／２の一定に保つようにＰma x 及びＰmin を制御
してサーボコントローラ５がアクチュエータ１を動作さ
せ、コンパクト試験片７に荷重を繰り返し加える（ステ
ップＳ８）。コンパクト試験片７に上述のような条件の
もとで繰り返し加えた荷重Ｐが図５に示すように所定回
数ＮB （>>ＮA ）となったことを検出すると（ステップ
Ｓ９）、次にカウンタをインクリメントし（ステップＳ
１０）てからカウンタ値が所定数Ｘとなるまで上述した
動作を繰り返し、所定数Ｘとなったら一連の動作を終了
する。なお、所定数Ｘは、上記サクセナの式の係数を校
正するために使用するビーチマークをコンパクト試験片
７に挿入する数を指定するものである。
【００２４】上述のようにΔＫを一定に保って所定回数
ＮA 繰り返し荷重Ｐを加えているため、図６に示すΔＫ
対ｄａ／ｄＮの関係から、所定回数ＮA の繰り返し荷重
Ｐを加えたときのき裂進展長さｄａは一定に保たれ、ビ
ーチマーク間の間隔は相互に等しくなる。また、各所定
回数ＮA の終了毎に、後にコンプライアンスを求めるた
めにその時のＣＯＤと荷重の値が計測されて記録保持さ
れる。なお、図７（ａ）は上述のようにして荷重を加え
たときのＣＯＤの変化、（ｂ）はΔＫの様子、（ｃ）は
き裂長さａの変化をそれぞれ示している。
ＮA 繰り返し荷重Ｐを加えているため、図６に示すΔＫ
対ｄａ／ｄＮの関係から、所定回数ＮA の繰り返し荷重
Ｐを加えたときのき裂進展長さｄａは一定に保たれ、ビ
ーチマーク間の間隔は相互に等しくなる。また、各所定
回数ＮA の終了毎に、後にコンプライアンスを求めるた
めにその時のＣＯＤと荷重の値が計測されて記録保持さ
れる。なお、図７（ａ）は上述のようにして荷重を加え
たときのＣＯＤの変化、（ｂ）はΔＫの様子、（ｃ）は
き裂長さａの変化をそれぞれ示している。
【００２５】所定数Ｘのビーチマークを挿入後は、コン
パクト試験片７は強制的に上下に分離され、等しい間隔
で形成された所定数Ｘのビーチマークの位置から各位置
までのき裂長さａが実測される。この実き裂長さとその
時のコンプライアンス値を上式（１）に代入して係数Ａ
0 乃至Ａ5 を未知数とする連立式を形成し、この連立式
をＡ0 乃至Ａ5 について解いて係数Ａ0 乃至Ａ5 を決定
する。
パクト試験片７は強制的に上下に分離され、等しい間隔
で形成された所定数Ｘのビーチマークの位置から各位置
までのき裂長さａが実測される。この実き裂長さとその
時のコンプライアンス値を上式（１）に代入して係数Ａ
0 乃至Ａ5 を未知数とする連立式を形成し、この連立式
をＡ0 乃至Ａ5 について解いて係数Ａ0 乃至Ａ5 を決定
する。
【００２６】なお、上述の実施例では、コンパクト試験
片を使用した場合を説明したが、本発明は３点曲げ試験
片を使用した場合にも適用することができる。しかし、
３点曲げ試験片の場合には、き裂長さとΔＫは上述した
式（１）及び（２）とは別個の式を使用しなければなら
ない。
片を使用した場合を説明したが、本発明は３点曲げ試験
片を使用した場合にも適用することができる。しかし、
３点曲げ試験片の場合には、き裂長さとΔＫは上述した
式（１）及び（２）とは別個の式を使用しなければなら
ない。
【００２７】また、上述の実施例では、コンプライアン
ス法を使用した例を示したが電位差法によってき裂長さ
を求めるための式の係数を校正する場合にも、等しく適
用きる。
ス法を使用した例を示したが電位差法によってき裂長さ
を求めるための式の係数を校正する場合にも、等しく適
用きる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ビ
ーチマーク間のき裂を、応力拡大係数変動幅を一定に保
持すると共に最大応力拡大係数と最小応力拡大係数との
比を一定に保持して試験片に所定回数の繰り返し荷重を
加えることによって形成しているため、どのビーチマー
ク間のき裂進展量も一定に保持されるようになって、ビ
ーチマーク間の間隔が略等しくされるので、ビーチマー
クの読み取りを正確にかつ簡単に行えるようになり、き
裂長さ計測のための式を校正するために行うその後の式
の係数の決定がそれだけ精度よく行えるという効果が得
られる。
ーチマーク間のき裂を、応力拡大係数変動幅を一定に保
持すると共に最大応力拡大係数と最小応力拡大係数との
比を一定に保持して試験片に所定回数の繰り返し荷重を
加えることによって形成しているため、どのビーチマー
ク間のき裂進展量も一定に保持されるようになって、ビ
ーチマーク間の間隔が略等しくされるので、ビーチマー
クの読み取りを正確にかつ簡単に行えるようになり、き
裂長さ計測のための式を校正するために行うその後の式
の係数の決定がそれだけ精度よく行えるという効果が得
られる。
【図１】本発明のき裂長さ計測の校正方法を実施するた
めの試験装置の一例を示す図である。
めの試験装置の一例を示す図である。
【図２】コンパクト試験片の構造を示す斜視図である。
【図３】図１中のコンピュータが行う仕事を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図４】予き裂を形成するための荷重を示す波形図であ
る。
る。
【図５】き裂進展−ビーチマーク形成−き裂進展を行っ
た際のＫの変化を示す図である。
た際のＫの変化を示す図である。
【図６】ΔＫとｄａ／ｄＮの関係を示すグラフである。
【図７】本発明の方法を実施したときのＣＯＤ、Ｋ及び
き裂長さａの状態をそれぞれ示す図である。
き裂長さａの状態をそれぞれ示す図である。
【図８】従来の方法の問題点を説明するための図であ
る。
る。
７ コンパクト試験片 ａ き裂長さ ΔＫ 応力拡大係数変動幅 Ｋmax 最大応力拡大係数 Ｋmin 最小応力拡大係数 Ｒ 比 Ｍ1 〜Ｍn ビーチマーク ＮA 所定回数 Ｃ コンプライアンス値
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−172734（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−153729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−6741（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−153543（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 3/00 - 3/62 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 試験片に導入したき裂長さを試験片につ
いて計測した計測値を用いて演算するための式の係数
を、試験片に挿入したビーチマークにより実測したき裂
長さとビーチマークの挿入毎に計測した前記計測値を用
いて決定することにより、き裂長さ計測のための式を校
正するようにしたき裂長さ計測の校正方法において、 応力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡
大係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持して試験
片に所定回数の繰り返し荷重を加え、 この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる毎に、既知の
前記式を用いてき裂長さを演算するための計測値を保持
し、 その後ビーチマークを挿入するための繰り返し荷重を加
え、 以後上記動作を所定数のビーチマークが挿入されるまで
繰り返すことを特徴とするき裂長さ計測の校正方法。 - 【請求項２】 試験片に導入したき裂長さを試験片につ
いて計測したコンプライアンス値を用いて演算するため
の式の係数を、試験片に挿入したビーチマークにより実
測したき裂長さとビーチマークの挿入毎に計測した前記
コンプライアンス値を用いて決定することにより、き裂
長さ計測のための式を校正するようにしたき裂長さ計測
の校正方法において、 応力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡
大係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持して試験
片に所定回数の繰り返し荷重を加え、 この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる毎に、既知の
前記式を用いてき裂長さを演算するためのコンプライア
ンス値を保持し、 その後ビーチマークを挿入するための繰り返し荷重を加
え、 以後上記動作を所定数のビーチマークが挿入されるまで
繰り返すことを特徴とするき裂長さ計測の校正方法。 - 【請求項３】 コンパクト試験片に導入したき裂長さを
コンパクト試験片について計測したコンプライアンス値
を用いて演算するためのサクセナの式の係数を、コンパ
クト試験片に挿入したビーチマークにより実測したき裂
長さとビーチマークの挿入毎に計測した前記コンプライ
アンス値を用いて決定することにより、き裂長さ計測の
ためのサクセナの式を校正するようにしたき裂長さ計測
の校正方法において、 応力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡
大係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持してコン
パクト試験片に所定回数の繰り返し荷重を加え、 この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる毎に、既知の
前記サクセナの式を用いてき裂長さを演算するためのコ
ンプライアンス値を保持し、 その後ビーチマークを挿入するための繰り返し荷重を加
え、 以後上記動作を所定数のビーチマークが挿入されるまで
繰り返すことを特徴とするき裂長さ計測の校正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21009992A JP3171945B2 (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | き裂長さ計測の校正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21009992A JP3171945B2 (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | き裂長さ計測の校正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658859A JPH0658859A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3171945B2 true JP3171945B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=16583804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21009992A Expired - Fee Related JP3171945B2 (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | き裂長さ計測の校正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171945B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103149076A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-06-12 | 核工业理化工程研究院 | 铝合金模锻件平面应变断裂韧性的测试方法 |
| JP6038245B1 (ja) * | 2015-07-23 | 2016-12-07 | 合資会社Ｇｓ工事 | エアコン室外機の空気取り入れ口カバー |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP21009992A patent/JP3171945B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103149076A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-06-12 | 核工业理化工程研究院 | 铝合金模锻件平面应变断裂韧性的测试方法 |
| JP6038245B1 (ja) * | 2015-07-23 | 2016-12-07 | 合資会社Ｇｓ工事 | エアコン室外機の空気取り入れ口カバー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0658859A (ja) | 1994-03-04 |
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