JP5051099B2 - 材料試験機 - Google Patents
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Description
すなわち、前記外部信号(GS11)に基づいて前記アクチュエータを駆動しているときに前記試験中断指令が入力されると、その後は、試験中断指令が出力されたときの前記加算器の出力値(GS13)を保持して前記供試体を負荷する。さらに、前記試験再開指令が入力されると、前記試験中断指令が出力されたときの前記加算器の出力値(GS13)による駆動信号で前記アクチュエータの駆動を開始して前記供試体を負荷するように、前記内部目標信号発生回路を制御するとともに、前記試験中断指令および前記試験再開指令に応じて前記外部目標信号発生回路からの前記外部信号(GS11)の入力と遮断を制御する。
(3)請求項3の発明は、請求項1の材料試験機において、前記制御回路は、前記外部信号(GS11)を遮断するのに先立って、そのとき前記外部目標信号発生回路から出力されている外部信号(GS11)に基づいて、前記内部信号(GS12)が前記加算器の出力値(GS13)と等しい一定値を保持するように前記内部目標信号発生回路を制御するとともに、その後、前記外部信号(GS11)を遮断し、前記試験再開指令が入力されると、前記内部信号(GS12)が、その時点で前記外部目標信号発生回路から出力されている外部信号(GS11)と前記加算器の出力値(GS13)との差分で決定された一定値を保持するように、前記内部目標信号発生回路を制御することを特徴とする。
(5)請求項5の材料試験機は、請求項1の材料試験機の構成要素であるアクチュエータと、内部目標信号発生回路と、加算器と、検出器と、制御回路と、試験中断指令と試験再開指令を入力する入力部とを備える。そして、前記制御回路は次のように動作する。
すなわち、前記ロードセルの検出信号によるフィードバック制御により前記外部信号(GS11)に基づいて前記アクチュエータを駆動しているときに前記試験中断指令が入力されると、前記加算器の出力値(GS13)を読み込んで記憶するとともに、前記変位計の検出信号による変位一定のフィードバック制御に切換えるとともに、前記外部信号(GS11)を遮断して目標変位を一定とする内部信号(GS12)に基づいて前記アクチュエータを駆動して前記供試体を負荷する。また、前記試験再開指令が入力されると、前記ロードセルの検出信号によるフィードバック制御に切換え、前記記憶した加算器の出力値(GS13)による駆動信号で前記アクチュエータの駆動を開始して前記供試体を負荷するように、そのとき前記外部目標信号発生回路から出力される外部信号(GS11)に基づいて前記内部目標信号発生回路を出力一定制御するとともに、前記外部目標信号発生回路からの前記外部信号(GS11)の入力を開始する。
(7)請求項7の発明は、駆動信号により駆動され、供試体を負荷するアクチュエータと、内部信号(GS12)を出力する内部信号発生回路と、試験機外部に設置された外部目標信号発生回路からの外部信号(GS11)を前記内部信号(GS12)と加算する加算器と、供試体の物理的変化量を検出する検出器と、前記検出器から出力される検出信号が前記加算器から出力される加算信号と等しくなるように前記アクチュエータをフィードバック制御すべく前記駆動信号を出力する制御回路と、試験中断指令と試験再開指令を入力する入力部とを備え、前記制御回路は、前記ロードセルの検出信号によるフィードバック制御により前記外部信号に基づいて前記アクチュエータを駆動しているときに前記試験中断指令が入力されると、前記加算器の出力値(GS13)を読み込んで記憶するとともに、前記変位計の検出信号による変位一定のフィードバック制御に切換えるとともに、前記外部信号(GS11)を遮断して目標変位を一定とする内部信号(GS12)に基づいて前記アクチュエータを駆動して前記供試体を負荷し、前記試験再開指令が入力されると、前記ロードセルの検出信号によるフィードバック制御に切換え、前記記憶した加算器の出力値(GS13)による駆動信号で前記アクチュエータの駆動を開始して前記供試体を負荷するように、そのとき前記外部目標信号発生回路から出力される外部信号(GS11)に基づいて前記内部目標信号発生回路を出力一定制御するとともに、前記外部目標信号発生回路からの前記外部信号(GS11)の入力を開始することを特徴とする。
図1〜図6により構造物試験に使用する材料試験機の一実施の形態を説明する。構造物試験は、たとえば、家屋などの大型構造物の耐震性能を評価する際に使用することができる。
なお、説明を簡略化するため、外部目標信号発生回路6aは図3に示すように経過時間に比例して単調増加する目標試験信号(外部信号)を出力するものとする。また、内部信号GS12はゼロとする。
(1)説明を簡単にするために、外部信号GS11を図3に示すように単調増加する信号としたが、外部信号GS11は、時間の関数である任意波形信号f(t)としてもよい。
(2)構造物試験に使用する材料試験機として説明したが、試験力フィードバック制御や変位フィードバック制御により行う試験機であれば、試験機の種類は問わない。
(3)図1の材料試験機の構成も一例を示すものであり、たとえば、3本の独立した油圧シリンダで供試体1の上中下の位置に試験力を入力する構成の材料試験機でもよい。
4:油圧装置 4a:サーボ弁
5:本体制御装置 5b:内部目標信号発生回路
6:パーソナルコンピュータ 6a:外部目標信号発生回路
11:ロードセル 12:変位計
55:スイッチ
Claims (7)
- 駆動信号により駆動され、供試体を負荷するアクチュエータと、
内部信号を出力する内部目標信号発生回路と、
試験機外部に設置された外部目標信号発生回路からの外部信号を前記内部信号と加算する加算器と、
供試体の物理的変化量を検出する検出器と、
前記検出器から出力される検出信号が前記加算器の出力値と等しくなるように前記アクチュエータをフィードバック制御すべく前記駆動信号を出力する制御回路と、
試験中断指令と試験再開指令を入力する入力部とを備え、
前記制御回路は、
前記外部信号に基づいて前記アクチュエータを駆動しているときに前記試験中断指令が入力されると、その後は、試験中断指令が出力されたときの前記加算器の出力値を保持して前記供試体を負荷し、前記試験再開指令が入力されると、前記試験中断指令が出力されたときの前記加算器の出力値による駆動信号で前記アクチュエータの駆動を開始して前記供試体を負荷するように、前記内部目標信号発生回路を制御するとともに、前記試験中断指令および前記試験再開指令に応じて前記外部目標信号発生回路からの前記外部信号の入力と遮断を制御することを特徴とする材料試験機。 - 請求項1の材料試験機において、
前記試験再開指令が入力されたとき、前記制御回路は、そのとき前記外部目標信号発生回路から出力される外部信号に応じて決定された内部信号を出力するように前記内部目標信号発生回路を制御して、前記試験中断指令が出力されたときの前記加算器の出力値による駆動信号で前記アクチュエータの駆動を開始して前記供試体を負荷することを特徴とする材料試験機。 - 請求項1の材料試験機において、
前記制御回路は、
前記外部信号を遮断するのに先立って、そのとき前記外部目標信号発生回路から出力されている外部信号に基づいて、前記内部信号が前記加算器の出力値と等しい一定値を保持するように前記内部目標信号発生回路を制御するとともに、その後、前記外部信号を遮断し、前記試験再開指令が入力されると、前記内部信号が、その時点で前記外部目標信号発生回路から出力されている外部信号と前記加算器の出力値との差分で決定された一定値を保持するように、前記内部目標信号発生回路を制御することを特徴とする材料試験機。 - 請求項3の材料試験機において、
前記試験再開指令が入力されたとき、前記制御回路は、前記内部信号が、その時点で前記外部目標信号発生回路から出力されている外部信号から前記加算器の出力値を減算した一定値を保持するように、前記内部目標信号発生回路を制御することを特徴とする材料試験機。 - 請求項3の材料試験機において、
前記試験再開指令が入力されたとき、前記制御回路は、前記内部信号が、その時点で前記外部目標信号発生回路から出力されている外部信号と前記加算器の出力値との差分の符号を反転した一定値を保持するように、前記内部目標信号発生回路を制御することを特徴とする材料試験機。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の材料試験機において、
前記検出器は、前記供試体の試験力を検出するロードセルと、変位を検出する変位計とを含み、
前記制御回路は、
前記ロードセルの検出信号によるフィードバック制御中に前記試験中断指令が出力されたときは、前記ロードセルの検出信号によるフィードバック制御のまま、前記試験中断指令が出力されたときの前記加算器の出力値で前記供試体を負荷することを特徴とする材料試験機。 - 駆動信号により駆動され、供試体を負荷するアクチュエータと、
内部信号を出力する内部信号発生回路と、
試験機外部に設置された外部目標信号発生回路からの外部信号を前記内部信号と加算する加算器と、
供試体の物理的変化量を検出する検出器と、
前記検出器から出力される検出信号が前記加算器から出力される加算信号と等しくなるように前記アクチュエータをフィードバック制御すべく前記駆動信号を出力する制御回路と、
試験中断指令と試験再開指令を入力する入力部とを備え、
前記制御回路は、
前記ロードセルの検出信号によるフィードバック制御により前記外部信号に基づいて前記アクチュエータを駆動しているときに前記試験中断指令が入力されると、前記加算器の出力値を読み込んで記憶するとともに、前記変位計の検出信号による変位一定のフィードバック制御に切換えるとともに、前記外部信号を遮断して目標変位を一定とする内部信号に基づいて前記アクチュエータを駆動して前記供試体を負荷し、前記試験再開指令が入力されると、前記ロードセルの検出信号によるフィードバック制御に切換え、前記記憶した加算器の出力値による駆動信号で前記アクチュエータの駆動を開始して前記供試体を負荷するように、そのとき前記外部目標信号発生回路から出力される外部信号に基づいて前記内部目標信号発生回路を出力一定制御するとともに、前記外部目標信号発生回路からの前記外部信号の入力を開始することを特徴とする材料試験機。
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