JP3206371B2 - Automatic elongation detection method - Google Patents
Automatic elongation detection methodInfo
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- JP3206371B2 JP3206371B2 JP13421695A JP13421695A JP3206371B2 JP 3206371 B2 JP3206371 B2 JP 3206371B2 JP 13421695 A JP13421695 A JP 13421695A JP 13421695 A JP13421695 A JP 13421695A JP 3206371 B2 JP3206371 B2 JP 3206371B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は引張試験における伸びの
自動測定に係わり、特に自動化した引張試験機に適用す
るに有益な方法に関わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to automatic measurement of elongation in a tensile test, and more particularly to a method useful for application to an automated tensile tester.
【0002】[0002]
【従来の技術】引張試験において伸び(以下伸びとは伸
び(%)を示す。伸び長さを伸びに換算するには、伸び
長さをもとの標点間距離で割った値に100を掛ければ
よい。伸びを求めるには標点区間内で試験片が破断する
ことが必須である。しかし、場合によっては標点区間外
で破断することがある。その場合の伸びは意味のないも
のであるため、標点区間内で試験片が破断するまで再試
験をする必要がある。2. Description of the Related Art In a tensile test, elongation (hereinafter referred to as elongation means elongation (%). To convert the elongation length into elongation, the value obtained by dividing the elongation length by the original distance between gauge points is 100. In order to determine the elongation, it is essential that the test piece breaks within the gauge section, but in some cases, it may break outside the gauge section. Therefore, it is necessary to repeat the test until the test piece breaks within the gauge section.
【0003】引張試験の自動化を考えると、標点区間外
で試験片が破断する場合が大きな問題である。即ち標点
区間外で破断した場合単に再試験の実施のみならず、標
点区間外で破断した試験デ−タを一連のデ−タ群の中か
ら捜し出してそのデ−タを除去せねばならないなどの困
難な問題があり自動化の大きな妨げになっていた。[0003] Considering the automation of the tensile test, a major problem is that the test piece breaks outside the gauge section. In other words, when a break occurs outside the gauge section, not only the retest must be performed, but also the test data that has broken outside the gauge section must be searched out from a series of data groups and the data must be removed. There were difficult problems such as these, which hindered automation.
【0004】問題点1を解消する手段として、(1)多
標点設定法(2)オリバー式による換算等が提案されて
いる。[0004] As means for solving the problem 1, (1) a multi-point setting method, (2) conversion by the Oliver equation, and the like have been proposed.
【0005】(1)の多標点設定法は、複数個の標点間
距離を設定しておき、試験片が破断したのち目視観察し
て最も好ましい標点間距離を選び、それについての伸び
を標準の伸びとするものである。In the multi-point setting method of (1), the distance between a plurality of points is set, and after the test piece is broken, it is visually observed and the most preferable point-to-point distance is selected, and the elongation for it is determined. Is the standard elongation.
【0006】(2)のオリバー式換算は、所定の標点間
距離より長い標点間距離の試験片で試験し、それを所定
の標点間距離の伸びに換算する方法で、標点間距離が長
いため、標点区間外で破断する確率が減少するという利
点がある。The Oliver-type conversion of (2) is a method in which a test piece having a gage length longer than a predetermined gage distance is tested and converted into an elongation of the gage distance. Since the distance is long, there is an advantage that the probability of breakage outside the gauge section is reduced.
【0007】[0007]
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
多標点設定法では、目視観察という人間の判断が途中で
必要なため自動化が難しいという問題点は解消されな
い。However, the multipoint setting method described above does not solve the problem that automation is difficult because a human judgment of visual observation is required on the way.
【0008】オリバー式換算においては、所定の標点間
距離より長い標点間距離であるにしても標点区間外で破
断する場合は避けられず、そのためやはり自動化できな
いという問題を解消するものではない。また、定数は厳
密には材質によって異なるにもかかわらずそれらは一定
とみなした換算式となっており、この方法で求められた
伸び値の信頼性には問題があった。[0008] In the Oliver-type conversion, even if the distance between the gauges is longer than a predetermined gauge length, it is inevitable that a break occurs outside the gauge length section. Absent. In addition, although the constants are strictly different depending on the material, they are conversion formulas that consider them constant, and there is a problem in the reliability of the elongation value obtained by this method.
【0009】さらに、上記とは全く別の問題点として、
引張試験の伸びは破断位置によって見掛け上異なる値を
示すため、破断が標点間の中央で起こらなかった場合に
は、伸びの値に誤差が含まれるという問題点がある。こ
の問題点については、破断位置の違いによる伸びを合理
的に修正する方法あるいは装置は全く発明されていな
い。Further, as a completely different problem from the above,
Since the elongation in the tensile test shows an apparently different value depending on the breaking position, there is a problem in that if the breaking does not occur at the center between the mark points, the elongation value contains an error. Regarding this problem, no method or apparatus has been invented which rationally corrects the elongation due to the difference in the breaking position.
【0010】発明者等は、これらの問題点を解決する発
明を行い、特願平6−11002号として特許出願を行
なった。この特許出願は、「1つの試験片上で、長さの
異なる3種類以上の標点区間の伸び長さを検出し、伸び
長さと、標点区間の長さおよび相互の位置関係とから、
引張試験器で検出された伸びを修正する」ものであり、
その具体的な修正の態様は、「伸び長さと、標点区間の
長さおよび相互の位置関係と、予め与えた伸び長さ分布
関数とから構成される連立方程式を解き、得られた解に
基づいて伸びを修正する方法」及び「伸び長さと、標点
区間の長さおよび相互の位置関係とから予め与えた伸び
長さ分布関数の係数を回帰計算により決定し、伸び長さ
分布関数に係数を代入して得られる数式に基づいて伸び
を修正する方法」である。The present inventors have made an invention which solves these problems, and have filed a patent application as Japanese Patent Application No. 6-11002. This patent application discloses, "On one test piece, the elongation lengths of three or more gage sections having different lengths are detected, and from the elongation length, the length of the gage section and the mutual positional relationship,
Correct the elongation detected by the tensile tester "
The specific mode of correction is as follows: "Solution of a simultaneous equation composed of the elongation length, the length of the gauge point section and the mutual positional relationship, and a previously given elongation length distribution function, Based on the method of correcting the elongation based on the elongation length, the length of the reference point section and the mutual positional relationship, the coefficient of the elongation length distribution function given in advance is determined by regression calculation, and the elongation length distribution function is determined. A method of correcting elongation based on a mathematical expression obtained by substituting coefficients.
【0011】本発明は、これらの発明の改良に関するも
のであり、より簡易な方法で伸びの修正を行なうことを
目的とする。The present invention relates to improvements of these inventions, and has as its object to correct elongation by a simpler method.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題は、1つの試験
片上で、長さの異なる3種類以上の標点区間の伸び長さ
を求め、伸び長さと、標点区間の長さおよび相互の位置
関係とから、引張試験器で検出された伸びを修正する引
張試験の自動伸び検出方法において、前記3種類以上の
標点区間の伸び長さのうち、最大の標点区間の伸び長さ
は、その他の標点区間から得られる全伸びと一様伸びま
たは局部伸びから推定することによって求めることを特
徴とする引張試験の自動伸び検出方法によって解決され
る。The object of the present invention is to determine the elongation length of three or more types of gauge sections having different lengths on one test piece, and to determine the extension length, the length of the gauge section, and the mutual length. From the positional relationship, in the automatic elongation detection method of the tensile test to correct the elongation detected by the tensile tester, of the three or more types of gauge length of the stretch length, the largest gauge length of the gauge length section is The automatic elongation detection method of the tensile test is characterized in that the elongation is obtained by estimating from the total elongation and uniform elongation or local elongation obtained from other gauge points.
【0013】引張試験器で検出された伸びを修正する方
法の好ましい例として、伸び長さと、標点区間の長さお
よび相互の位置関係と、予め与えた伸び長さ分布関数と
から構成される連立方程式を解き、得られた解に基づい
て伸びを修正する方法である請求項1に記載の引張試験
の自動伸び検出方法、及び伸び長さと、標点区間の長さ
および相互の位置関係とから予め与えた伸び長さ分布関
数の係数を回帰計算により決定し、伸び長さ分布関数に
係数を代入して得られる数式に基づいて伸びを修正する
方法である引張試験の自動伸び検出方法が推奨される。As a preferred example of a method of correcting the elongation detected by the tensile tester, the elongation length, the length and the mutual positional relationship of the gauge section, and the elongation length distribution function given in advance are used. The automatic elongation detection method for tensile test according to claim 1, which is a method for solving simultaneous equations and correcting the elongation based on the obtained solution, and the elongation length, the length of the gauge point section and the mutual positional relationship. The automatic elongation detection method of the tensile test, which is a method of determining the coefficient of the elongation length distribution function given in advance by regression calculation and correcting the elongation based on the equation obtained by substituting the coefficient into the elongation length distribution function, Recommended.
【0014】[0014]
【作用】発明者らは破断点を中心に両側に均等に標点区
間を設定すると、その各標点区間での伸び長さは次式で
精度良く表されることを見出した。なお、以下の例では
各標点区間の中点はすべて一致している。The present inventors have found that when the gauge sections are set equally on both sides around the break point, the elongation length in each gauge section is accurately expressed by the following equation. Note that, in the following example, the midpoints of each gauge point section all match.
【0015】 Y = AX**B (X≧0) (1) Y = -A(-X)**B (X<0) (1a) ここに、X :破断点を原点とし、試験片軸方向の座
標 Y :原点に対する位置Xの変位量 A 、B :定数 ** :べき乗を示す記号で例えばX**BはX のB 乗を意
味する。Y = AX ** B (X ≧ 0) (1) Y = −A (−X) ** B (X <0) (1a) where X is the origin of the fracture point and the axis of the test piece. Direction coordinates Y: Displacement amount of position X with respect to the origin A, B: Constant **: Symbol indicating power, for example, X ** B means X to the Bth power.
【0016】さらに、破断点が標点区間中点から距離X
0離れた位置である時は、 Y = A(X0+X)**B (X0+X≧0) (2) Y =-A{-(X0+X) }**B (X0+X<0) (2a) ここに、X,Y,A,B,**は式(1)と同じである。Further, the breaking point is a distance X from the midpoint of the gauge section.
When the position is 0 away, Y = A (X0 + X) ** B (X0 + X ≧ 0) (2) Y = -A {-(X0 + X)} ** B (X0 + X < 0) (2a) Here, X, Y, A, B, and ** are the same as those in Expression (1).
【0017】図2は式(2)、(2a)と実際の伸び長
さの分布を比較した図で、式(2)、(2a)は実際の
伸び長さの分布を精度よく表していることがわかる。FIG. 2 shows a comparison between the equations (2) and (2a) and the distribution of the actual elongation length, and the equations (2) and (2a) accurately represent the distribution of the actual elongation length. You can see that.
【0018】次に、実際の引張試験において図3に示す
位置で試験片が破断したとすると、3つの標点区間にお
ける伸び長さはそれぞれ次式で表される。Next, assuming that the test piece breaks at the position shown in FIG. 3 in the actual tensile test, the elongation lengths in the three gauge sections are respectively expressed by the following equations.
【0019】 E1 = Y11-Y12 = A(X0+X1)**B-A(X0-X1)**B (3) E2 = Y21-Y22 = A(X0+X2)**B- {-A[-(X0-X2)]**B } (4) E3 = Y31-Y32 = A(X0+X3)**B- {-A[-(X0-X3) ]**B} (5) 但し、E1,E2,E3:それぞれ標点区間の中点を共有する標
点間距離2X1,2X2,2X3を持つ標点区間に対応する伸び長
さの測定値 X0 :破断位置と標点区間中点との距離 (3)、(4)、(5)は、A,B,X0に関する連立
方程式であり、従って数学的に解くことができる。E1 = Y11-Y12 = A (X0 + X1) ** BA (X0-X1) ** B (3) E2 = Y21-Y22 = A (X0 + X2) ** B-{-A [- (X0-X2)] ** B} (4) E3 = Y31-Y32 = A (X0 + X3) ** B- {-A [-(X0-X3)] ** B} (5) However, E1 , E2, E3 : Measured elongation length corresponding to the gauge length section with the gauge length 2X1,2X2,2X3 which shares the middle point of the gauge length section respectively X0 : Between the break position and the middle point of the gauge length section Distances (3), (4), and (5) are simultaneous equations for A, B, and X0, and can therefore be solved mathematically.
【0020】この連立方程式を解いた値A,B,X0を
もちいて次に示す式(6)で計算されたE0が標点区間
2X1の中央で破断した時の伸びとなる。Using the values A, B, and X0 obtained by solving the simultaneous equations, E0 calculated by the following equation (6) is the elongation at the time of breaking at the center of the gauge point section 2X1.
【0021】 E0 = AX1**(B-1) ×100 (6) 今、標点区間2X1の長さが標準の標点区間の標点区間
距離とするとこのE0を採用することにより標準の伸び
を求めることができる。E0 = AX1 ** (B-1) × 100 (6) Assuming that the length of the reference point section 2X1 is the reference point section distance of the standard reference point section, the standard expansion is achieved by adopting E0. Can be requested.
【0022】また、本例では3種類の標点区間を設定し
たが、3種類以上の例えば5種類の標点区間を設定した
場合は、この5種類の中から任意に3組を選びだしそれ
らについて上記の方法でE0を求めればよい。更に、3
組の選び方の組み合わせは数通りあるからそれぞれの組
み合わせについてE0を求め、それらの平均値を新たに
E0とみなしてやれば更に精度の高いE0を得ることが
できる。In this example, three types of gauge sections are set. However, when three or more types of gauge sections are set, for example, five types of gauge sections are selected, three sets are arbitrarily selected from the five types. E0 may be obtained by the above method. Furthermore, 3
Since there are several combinations of how to select a set, E0 is obtained for each combination and E0 with higher accuracy can be obtained by regarding the average value as E0.
【0023】次に、数学的手段のうち第二の例として3
種類以上の伸び長さを用いて回帰計算により標準の伸び
を得る手段を述べる。この方法は測定される伸び長さの
個数が多いほど精度が高いが最低3種類の伸び長さを用
いれば実用上問題のない精度で標準の伸びが求められ
る。Next, as a second example of mathematical means, 3
The means to obtain standard elongation by regression calculation using more than one kind of elongation length is described. In this method, the greater the number of measured elongation lengths, the higher the accuracy. However, if at least three types of elongation lengths are used, standard elongation can be obtained with an accuracy that does not cause any practical problem.
【0024】この例でも第一の例と同様に3種類の伸び
長さを用い、かつ各標点区間の中点はすべて一致してい
る場合を考える。In this example, as in the first example, a case is considered in which three types of elongation lengths are used, and all the midpoints of each gauge point section match.
【0025】得られた3種類の伸び長さはそれぞれ、式
(3)(4)(5)で与えられる。これらの式において
未知数はA、B、X0である。式(3)(4)(5)の
左辺と右辺の差をe1、e2、e3とおくと次式にな
る。The three types of elongation lengths obtained are given by equations (3), (4) and (5), respectively. In these equations, the unknowns are A, B, and X0. If the difference between the left side and the right side of the equations (3), (4), and (5) is e1, e2, and e3, the following equation is obtained.
【0026】 e1 = A(X0+X1)**B-A(X0-X1)**B - E1 (7) e2 = A(X0+X2)**B -{-A[-(X0-X2)]**B }- E2 (8) e3 = A(X0+X3)**B -{-A[-(X0-X3) ]**B}- E3 (9) 式(7)(8)(9)とから、 W3 = e1**2 + e2**2 + e3**2 (10) で表されるW3が最小になるように、回帰計算により未
知数A、B、X0を決定する。それを式(6)に代入す
れば標準の伸びを求めることができる。E1 = A (X0 + X1) ** BA (X0-X1) ** B-E1 (7) e2 = A (X0 + X2) ** B-{-A [-(X0-X2)] ** B} -E2 (8) e3 = A (X0 + X3) ** B-{-A [-(X0-X3)] ** B} -E3 (9) Equations (7), (8), (9) ), The unknowns A, B, and X0 are determined by regression calculation so that W3 represented by W3 = e1 ** 2 + e2 ** 2 + e3 ** 2 (10) is minimized. By substituting this into equation (6), a standard elongation can be obtained.
【0027】ここで、測定された伸び長さがn種類であ
れば、 Wn = e1**2 + e2**2 + e3**2 +・・・・ + en**2 (11) としてやはりWnが最小になるよう未知数A、B、X0
を決定すればよい。Here, if the measured elongation lengths are n types, Wn = e1 ** 2 + e2 ** 2 + e3 ** 2 +... + En ** 2 (11) Unknowns A, B, X0 so that Wn is minimized
Should be determined.
【0028】更に、第一、第二の例はともに各標点区間
の中点位置が一致している場合であったが、中点位置が
一致していることは本発明の方法の必須の条件ではな
い。即ち、各標点区間の中点位置が一致していない場合
は、基準となる標点区間の中点位置からの各中点のずれ
に相当する座標変換を式(3)〜(5)に施せば上と同
じ数学的手段でE0を求めることができる。Furthermore, the first and second examples are both cases where the midpoint positions of the respective gauge points coincide with each other, but it is essential that the midpoint positions coincide with each other in the method of the present invention. Not a condition. That is, when the midpoint positions of the respective gauge sections do not match, the coordinate transformation corresponding to the shift of each middle point from the midpoint position of the reference gauge section is represented by equations (3) to (5). Then, E0 can be obtained by the same mathematical means as above.
【0029】本発明の装置は具体的には、以下の如くに
構成する。 (1)引張試験片平行部内に3種類以上の長さの異なる
標点区間を設定し、その区間の伸び長さを検出するため
の伸び検出装置を2区間以上に取りつける。伸び検出装
置は全ての標点区間に対して取りつける必要はないが少
なくとも2つの標点区間に対して伸び検出装置を取りつ
けることが必要である。The device of the present invention is specifically configured as follows. (1) Three or more types of reference point sections having different lengths are set in the parallel portion of the tensile test piece, and an elongation detecting device for detecting the elongation length of the section is attached to two or more sections. It is not necessary to attach the elongation detecting device to all the gauge sections, but it is necessary to attach the elongation detecting device to at least two gauge sections.
【0030】(2)引張試験実施時試験片の破断時点を
検出判定するための制御装置を取りつける。(2) At the time of conducting a tensile test, a control device for detecting and determining the time of breakage of the test piece is installed.
【0031】(3)検出された代替値を含む少なくとも
3種の伸び長さを用い、数学的演算により標準の伸びを
計算する演算装置を取りつける。(3) An arithmetic unit for calculating a standard elongation by a mathematical operation using at least three types of elongation lengths including the detected substitute value is installed.
【0032】上記が、特願平6−11002号に係る発
明の概要であり、その趣旨は、少なくとも3種の伸び長
さを自動測定してそれらから標準の伸びを求めることに
あり、標準の伸びを求める計算式はここに述べた数式と
異なるものであっても差し支えない。The above is the outline of the invention according to Japanese Patent Application No. 6-11002. The gist of the invention is to automatically measure at least three types of elongation lengths and obtain a standard elongation from them. The calculation formula for elongation may be different from the formula described here.
【0033】発明者らは、上記最大の標点区間の伸び長
さは、その他の標点区間から得られる全伸びと一様伸び
または局部伸びから推定することができ、実測の必要が
ないことを見出し、本発明を完成させた。The inventors can estimate the extension length of the above-mentioned maximum gauge point section from the total elongation obtained from the other gauge point sections and the uniform elongation or local elongation, and there is no need for actual measurement. And completed the present invention.
【0034】即ち、最大標点区間(仮の値として与え
る)の伸び長さは、例えば次の方法によって推定するこ
とができる。That is, the extension length of the maximum gauge section (given as a provisional value) can be estimated by, for example, the following method.
【0035】(イ)自動計測された一様伸びから推定す
る方法。 E3=E2+ε1(2X3−2X2)/100 E3’=(E3/2X3)x100 ここで、E3’:任意の最大標点区間の距離2X3にお
ける伸び E3:任意の最大標点区間の距離2X3における伸び長
さ E2:最大標点区間の距離2X3以外の、自動計測され
た伸び長さ 2X3:任意の最大標点区間の距離で、物理式を処理す
る上での仮の値。2X2より大きな任意の区間で例えば
2X2の2倍でも1.5倍でも、掴み治具間距離として
もよい。 2X2:E2を自動計測した際の標点区間の距離 ε1:自動計測された一様伸び ここで、一様伸びはJIS G 0202 鉄鋼用語
(試験) 番号1173では「最大引張荷重に対応する
永久伸び」と記述されており、例えば伸び検出器5によ
り自動計測される最大引張荷重時の伸び長さから求まる
伸びをε1とすればよい。(A) A method of estimating from the automatically measured uniform elongation. E3 = E2 + ε1 (2X3−2X2) / 100 E3 ′ = (E3 / 2X3) × 100 where E3 ′: Elongation at an arbitrary maximum target section distance 2X3 E3: Elongation length at an arbitrary maximum target section distance 2X3 E2: Automatically measured elongation length other than 2X3 of the maximum gauge length section 2X3: Temporary value for processing a physical expression with the distance of an arbitrary maximum gauge length section. In an arbitrary section larger than 2 × 2, for example, 2 × 2 or 1.5 times of 2 × 2, the distance between the gripping jigs may be used. 2X2: Distance of gauge point section when E2 is automatically measured ε1: Uniform elongation automatically measured Here, uniform elongation is “permanent elongation corresponding to maximum tensile load” in JIS G0202 steel term (test) No. 1173 For example, the elongation obtained from the elongation length at the time of the maximum tensile load automatically measured by the elongation detector 5 may be ε1.
【0036】(ロ)自動計測された局部伸びから推定す
る方法。 (イ)における式において、全伸び(破断伸び)は一様
伸びと局部伸びの和であるから、一様伸びε1は、次の
式から求めることができる。 ε1=E2’−ε2 ここで、ε2は自動計測された局部伸びである。局部伸
びはJIS G0202 鉄鋼用語(試験) 番号11
74では「一様伸びに達した後、破断に到るまでの永久
伸び」と記述されており、例えば伸び検出器5により自
動計測される最大引張荷重時から破断までの伸び長さか
ら求まる伸びをε2とすればよい。(B) A method of estimating from the automatically measured local elongation. In the equation in (a), the total elongation (elongation at break) is the sum of the uniform elongation and the local elongation. Therefore, the uniform elongation ε1 can be obtained from the following equation. ε1 = E2′−ε2 Here, ε2 is an automatically measured local elongation. The local elongation is JIS G0202 Steel term (test) No. 11
74 describes "permanent elongation until reaching fracture after reaching uniform elongation". For example, elongation obtained from the elongation length from the maximum tensile load to the fracture automatically measured by the elongation detector 5 May be set to ε2.
【0037】(ハ)一様伸びは材料定数として与えて推
定する方法。 (イ)における式において、ε1は、試験片形状に関係
はないので、材料定数として値を与え演算を行なう。(C) A method of estimating uniform elongation by giving it as a material constant. In the equation in (a), since ε1 has no relation to the shape of the test piece, a calculation is performed by giving a value as a material constant.
【0038】(ニ)その他の方法でε1を推定し、
(イ)の式を用いてE3’を求める。(ここでは、一様
伸びからE3’を推定することが目的であり、一様伸び
の求め方は、いかなる方法でも良い。) ここで、少なくとも3種類の標点区間のうち最長の標点
区間は試験片平行部とほぼ等しいか、あるいは試験片掴
み部間隔とするのが一般的であるが、このことは本発明
の必須要件ではなく、すなわち、最長の標点区間が試験
片の平行部の長さあるいは試験片掴み部間隔より十分短
くても本発明は効果を発揮する。(D) Estimate ε1 by other methods,
E3 'is obtained using the equation (a). (Here, the purpose is to estimate E3 'from the uniform elongation, and the uniform elongation can be obtained by any method.) Here, the longest gauge section among at least three types of gauge sections Is generally equal to the parallel part of the test piece, or the interval between the grips of the test piece, but this is not an essential requirement of the present invention, that is, the longest gauge section is the parallel part of the test piece. The present invention is effective even if the length is sufficiently shorter than the length of the test piece or the distance between the grips of the test piece.
【0039】このようにして求まった最大の標点区間の
伸び長さを使用して、E0を求めることができる。E0 can be obtained by using the extension length of the maximum gauge point section obtained in this way.
【0040】[0040]
【実施例】本発明の効果を確認するため、実際に引張試
験を実施し、本発明により求められた伸びと、従来法の
伸びとを比較した。EXAMPLES In order to confirm the effects of the present invention, a tensile test was actually performed, and the elongation obtained by the present invention was compared with the elongation obtained by the conventional method.
【0041】実験はJIS Z2201に定められた管
状試験片とし、3種類の標点区間を設定し各区間に伸び
検出器を取付け各区間の伸び長さを自動的に読み取っ
た。伸び検出器は、原則としてマグネスケ−ルを用いた
が実験1における標点3についてのみ、引張試験中の掴
み具の移動量を電気的に読み取る方法を用いた。ここ
で、伸び検出の方法は本発明の本質ではなく例えば作動
変圧器あるいは、光学的方法であっても差し支えない。In the experiment, a tubular test piece defined in JIS Z2201 was used, three types of gauge sections were set, an extension detector was attached to each section, and the extension length of each section was automatically read. As the elongation detector, a magnescal was used in principle, but a method of electrically reading the moving amount of the gripper during the tensile test was used only at the reference point 3 in Experiment 1. Here, the method of elongation detection is not the essence of the present invention, and may be, for example, an operating transformer or an optical method.
【0042】図1は本発明の引張試験の方法を示す図
で、1は管状引張試験片、2は芯金、3は試験片掴み
具、4、5は自動伸び検出器、6は仮想した最大標点区
間の自動伸び検出器、7は標点間距離など条件を設定す
る諸元設定部、8は自動伸び検出器4、5、6で自動検
出された伸び長さを用いて標準の伸びを計算する演算部
である。FIG. 1 is a view showing a tensile test method of the present invention. 1 is a tubular tensile test piece, 2 is a cored bar, 3 is a test piece gripper, 4 and 5 are automatic elongation detectors, and 6 is a hypothetical. An automatic extension detector for the maximum gauge length section, 7 is a specification setting section for setting conditions such as a distance between gauge points, and 8 is a standard length using the extension length automatically detected by the automatic extension detectors 4, 5, and 6. This is an operation unit that calculates elongation.
【0043】本発明の実施例1の条件および結果を表1
に示す。表1は直径60mm、厚み5.4mmの鋼管の
引張試験の実施例で、表中「標準の伸び」とは標準の標
点区間である標点1に対する伸びで、しかもその標点区
間の中央で破断したときの伸びの計算値を意味する。ま
た、標準の伸びは連立方程式を解くことにより計算し
た。Table 1 shows the conditions and results of Example 1 of the present invention.
Shown in Table 1 is an example of a tensile test of a steel pipe having a diameter of 60 mm and a thickness of 5.4 mm. In the table, “standard elongation” is the elongation with respect to the standard mark section 1, which is a standard mark section, and at the center of the mark section. Means the calculated value of elongation at break. The standard elongation was calculated by solving simultaneous equations.
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】実施例1では、破断点は標準の標点区間中
点から13mm離れた位置で破断した。そのため従来技
術では伸び61%であるが本発明によれば、標準の伸び
としては63%との値を求めることができた。In Example 1, the breaking point was broken at a position 13 mm away from the middle point of the standard gauge section. For this reason, the elongation is 61% in the prior art, but according to the present invention, a value of 63% was obtained as the standard elongation.
【0046】本発明の実施例2の結果を表2に示す。表
2は直径22mm、厚み2.7mmの鋼管の引張試験の
実施例で、標準の伸びは実施例1と同様に連立方程式を
解くことにより計算した。Table 2 shows the results of Example 2 of the present invention. Table 2 shows an example of a tensile test of a steel pipe having a diameter of 22 mm and a thickness of 2.7 mm. The standard elongation was calculated by solving simultaneous equations in the same manner as in Example 1.
【0047】[0047]
【表2】 [Table 2]
【0048】実施例2は、破断が標点1、標点2の区間
外で起こった例である。この例では標準の標点区間であ
る標点1の外で破断したため、従来技術では自動測定さ
れた値は無効と判定され再試験が必要であるが、本発明
によれば、自動測定されたE1〜E3から、標準の伸び
E0(標準の標点区間で、しかもその標点区間の中点で
破断した時の伸び値)が求まっており、従って、本発明
によれば再試験は必要ないことがわかる。The second embodiment is an example in which a break occurs outside the section between the reference points 1 and 2. In this example, since the fracture occurred outside of the standard mark section 1, which is the standard mark section, the automatically measured value was determined to be invalid in the prior art and a retest was required. According to the present invention, the automatically measured value was determined. From E1 to E3, the standard elongation E0 (elongation value at the time of breaking at the standard gauge point section and at the midpoint of the gauge point section) is obtained. Therefore, according to the present invention, no retest is required. You can see that.
【0049】実施例3は実施例2と同じ試験結果を用い
て、標準の伸びを回帰計算を利用して求めた例で、その
結果を表3に示す。Example 3 is an example in which a standard elongation was obtained by using regression calculation using the same test results as in Example 2, and the results are shown in Table 3.
【0050】実施例3と実施例2とで係数A、B、X0
の値が若干異なるが、得られた標準の伸びは有効数字2
桁の範囲ではよく一致しており実用上問題ないことも確
認された。In the third embodiment and the second embodiment, the coefficients A, B, X0
Is slightly different, but the standard elongation obtained is significant figure 2
It was confirmed that the values were well matched in the range of the digits, and that there was no practical problem.
【0051】[0051]
【表3】 [Table 3]
【0052】本発明の実施例4の結果を表4に示す。こ
れは、E3を一様伸びから推定した場合の例である。表
4は直径43mm、厚み4.9mmの鋼管の引張試験の
実施例で、標準の伸びは実施例1と同様に連立方程式を
解くことにより計算した。Table 4 shows the results of Example 4 of the present invention. This is an example when E3 is estimated from uniform elongation. Table 4 shows an example of a tensile test of a steel pipe having a diameter of 43 mm and a thickness of 4.9 mm. The standard elongation was calculated by solving simultaneous equations as in Example 1.
【0053】本実施例では最大標点区間の伸び測定は不
要であり、例えば最大標点距離を250mmとすれば、
前述の式、E3=E2+ε1(2X3−2X2)/10
0に、自動計測値 E2=41.5mm(33%)、ε
1=19.1%、予め決まっている 2X3=250m
m,2X2=125mmを代入して、最大標点区間の伸
び長さは、E3=41.5+19.1(250−12
5)/100=65.38(mm),これは、%で表す
と、E3’=65.38/250×100=26.2
(%)となる。以上によりE3’は実測すること無く求
めることが出来る。これは検証のため実測したE3’の
26(%)と良く一致している。In the present embodiment, it is not necessary to measure the extension of the maximum gauge length section. For example, if the maximum gauge length is 250 mm,
The above equation, E3 = E2 + ε1 (2X3−2X2) / 10
0, automatic measurement value E2 = 41.5 mm (33%), ε
1 = 19.1%, predetermined 2X3 = 250m
m, 2X2 = 125 mm, the extension length of the maximum gauge length section is E3 = 41.5 + 19.1 (250−12)
5) /100=65.38 (mm), expressed in%, E3 ′ = 65.38 / 250 × 100 = 26.2
(%). As described above, E3 'can be obtained without actually measuring. This is in good agreement with 26 (%) of E3 ′ actually measured for verification.
【0054】[0054]
【表4】 [Table 4]
【0055】実施例4は、破断が標点1の区間外、標点
2の区間内で起こった例である。この例では標準の標点
区間である標点1の外で破断したため、従来技術では自
動測定された値は無効と判定され再試験が必要である
が、本発明によれば、自動測定されたε1、E1、E2
から、E3(E3’)が精度良く求まり更に標準の伸び
E0(標準の標点区間で、しかもその標点区間の中点で
破断した時の伸び)が求まっており、従って、本発明に
よれば再試験は必要ないことがわかる。The fourth embodiment is an example in which a break occurs outside the section of the reference point 1 and within the section of the reference point 2. In this example, since the fracture occurred outside of the standard mark section 1, which is the standard mark section, the automatically measured value was determined to be invalid in the prior art and a retest was required. According to the present invention, the automatically measured value was determined. ε1, E1, E2
From the above, E3 (E3 ') is obtained with high accuracy, and the standard elongation E0 (elongation at the time of breaking at the standard point section and at the midpoint of the point section) is obtained. It turns out that retesting is not necessary.
【0056】本実施例は管状試験片の例を示したが、本
発明の対象は管状試験片に限定されるものではなく試験
片形状が円柱状、板状であっても問題なく適用できる。Although the present embodiment shows an example of a tubular test piece, the object of the present invention is not limited to a tubular test piece, and the present invention can be applied without any problem even if the shape of the test piece is cylindrical or plate-like.
【0057】表5にその他の実施例を示す。本発明によ
り求めた、E3’(E3'-h) と実測したE3’(E3'-a) の
相関を見たのが図4であるが良い相関を示している。Table 5 shows another embodiment. FIG. 4 shows the correlation between E3 '(E3'-h) and E3'(E3'-a) measured according to the present invention, which shows a good correlation.
【0058】[0058]
【表5】 [Table 5]
【0059】図5に、E1’のJIS Z2241の伸
び補正推定値と本発明による推定値の相関を示す。JI
Sの補正推定値と、良く一致している。FIG. 5 shows the correlation between the elongation correction estimated value according to JIS Z2241 of E1 'and the estimated value according to the present invention. JI
It is in good agreement with the corrected estimated value of S.
【0060】図6に、E1’のJIS Z2241の伸
び補正推定値と実測値(従来法)の相関を示す。破断位
置の補正を試験後人手でしなければ大きくばらつくこと
が分かる。FIG. 6 shows the correlation between the elongation correction estimated value according to JIS Z2241 of E1 'and the actually measured value (conventional method). It can be seen that if the breaking position is not corrected manually after the test, there is a large variation.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、引張
試験において、標準の伸びを自動測定することができ、
産業上効果の大きい発明である。As described above, according to the present invention, a standard elongation can be automatically measured in a tensile test.
This is an invention with great industrial effects.
【図1】引張試験において、本発明の引張試験の方法を
示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a tensile test method of the present invention in a tensile test.
【図2】伸び分布関数と実際の伸び分布を比較した図で
ある。FIG. 2 is a diagram comparing an elongation distribution function with an actual elongation distribution.
【図3】実際に行なった引張試験において、各標点区間
と試験片の破断位置との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between each gauge point section and a fracture position of a test piece in a tensile test actually performed.
【図4】E3’の実測値と本発明による推定値の相関を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a correlation between an actually measured value of E3 ′ and an estimated value according to the present invention.
【図5】E1’のJIS補正値と本発明による推定値の
相関を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a correlation between a JIS correction value of E1 ′ and an estimated value according to the present invention.
【図6】E1’のJIS補正値と実測値(従来法)の相
関を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a correlation between a JIS correction value of E1 ′ and an actually measured value (conventional method).
1 管状引張試験片 2 芯金 3 試験片掴み具、 4、5 自動伸び検出器 6 仮の伸び検出器 7 標点間距離などの諸元設定部 8 演算部 9 試験片破断部 10 標点区間中点 11、12 標点区間 13 仮の標点区間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tubular tensile test piece 2 Core metal 3 Test piece gripping tool 4, 5 Automatic elongation detector 6 Temporary elongation detector 7 Data setting section such as distance between gauge points 8 Calculation section 9 Test piece fracture section 10 Mark section Midpoint 11, 12 Marking section 13 Temporary marking section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 章 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 恵 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−238740(JP,A) 特開 昭62−170835(JP,A) 特開 平5−249011(JP,A) 特開 昭52−50280(JP,A) 特開 平7−218407(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 3/00 - 3/62 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Akira Murayama, 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Megumi Tanaka 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan (56) References JP-A-60-238740 (JP, A) JP-A-62-170835 (JP, A) JP-A-5-249011 (JP, A) JP-A-52-50280 (JP, A A) JP-A-7-218407 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 3/00-3/62 JICST file (JOIS)
Claims (3)
以上の標点区間の伸び長さを求め、伸び長さと、標点区
間の長さおよび相互の位置関係とから、引張試験器で検
出された伸びを修正する引張試験の自動伸び検出方法に
おいて、前記3種類以上の標点区間の伸び長さのうち、
最大の標点区間の伸び長さは、その他の標点区間から得
られる全伸びと一様伸びまたは局部伸びから推定するこ
とによって求めることを特徴とする引張試験の自動伸び
検出方法。An elongation length of three or more gauge sections having different lengths is determined on one test piece, and a tensile tester is determined from the stretch length, the length of the gauge section and the mutual positional relationship. In the automatic elongation detection method of the tensile test to correct the elongation detected in, in the elongation length of the three or more types of gauge point section,
An automatic elongation detection method for a tensile test, wherein the elongation length of a maximum gauge section is obtained by estimating the total elongation obtained from other gauge sections and uniform or local elongation.
方法が、伸び長さと、標点区間の長さおよび相互の位置
関係と、予め与えた伸び長さ分布関数とから構成される
連立方程式を解き、得られた解に基づいて伸びを修正す
る方法である請求項1に記載の引張試験の自動伸び検出
方法。2. A method for correcting an elongation detected by a tensile tester, comprising: a simultaneous system comprising an elongation length, a length and a mutual positional relationship of a gauge section, and an elongation length distribution function given in advance. The method for detecting an automatic elongation in a tensile test according to claim 1, wherein the method is a method for solving an equation and correcting the elongation based on the obtained solution.
方法が、伸び長さと、標点区間の長さおよび相互の位置
関係とから予め与えた伸び長さ分布関数の係数を回帰計
算により決定し、伸び長さ分布関数に係数を代入して得
られる数式に基づいて伸びを修正する方法である引張試
験の自動伸び検出方法。3. A method of correcting an elongation detected by a tensile tester, comprising: calculating a coefficient of an elongation length distribution function given in advance based on an elongation length, a length of a gauge point section and a mutual positional relationship by regression calculation. An automatic elongation detection method for a tensile test, which is a method of determining and correcting elongation based on a mathematical expression obtained by substituting a coefficient into an elongation length distribution function.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP13421695A JP3206371B2 (en) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Automatic elongation detection method |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPH08327518A JPH08327518A (en) | 1996-12-13 |
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