JP5905791B2 - 構造物の強度試験装置および強度試験方法 - Google Patents
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Description
F’(t)=A・F=A(M・a+K・x)・・・(1)
F(t)=M・a+K・x ・・・(2)
また、Rは負荷伝達装置5の試験体1への押圧部である試験体保持部2aにおいて試験体1に作用する力である。Kは試験体保持部2aと2bの間における試験体1の持つバネ定数である。
R=K・x ・・・(3)
従来は、アクチュエータに荷重計測装置を設け、F’(t)を直接測定していた。本発明では、試験体1の押圧部と支持部3を支える基礎面Bとの間の任意の位置に荷重計測装置4を設けることにより、試験体1に作用する力Rのみを直接測定することができる。
2a、2b・・・試験体保持部
3・・・支持部
4・・・荷重計測装置
5、25、35、45、55、65、75、85・・・負荷伝達装置
5a、25a、35a、45a、55a、65a、75a、85a・・・支持点
5b、25b、35b、45b、55b、65b、75b、85b・・・梃子機構
5c・・・ピン穴部
6、46・・・負荷装置
6a・・・ピストン
7・・・加熱装置
8・・・モーメント伝達部材
9・・・変位計測装置
9a・・・変位計測ターゲット
B・・・基礎面
Claims (11)
- 強度評価の対象とする長尺構造体である試験体の端部に取り付けられる第1保持部に連結され、前記試験体を支持する支持部と、前記試験体に側方から荷重及び変位を負荷する負荷装置と、前記第1保持部から離れた位置で前記試験体に取り付けられる第2保持部に連結され、前記負荷装置の負荷を前記試験体に伝達する負荷伝達装置と、前記支持部に設置されて前記支持部と強度試験装置本体の基礎面の間に配置され、前記支持部を前記基礎面に固定する、前記試験体に作用する荷重を計測する荷重計測装置とを備え、
前記試験体に加えられる前記負荷装置の変位を増幅する変位増幅機構が前記負荷伝達装置に設けられ、
前記負荷装置としてモータを用い、このモータの回転軸に取り付けられた偏心カムがリンク機構を介して前記変位増幅機構に連結されることを特徴とする構造体の強度試験装置。 - 前記変位増幅機構は前記強度試験装置本体に支点を持つ梃子機構を有する請求項1に記載の構造体の強度試験装置。
- 前記梃子機構は、前記試験体を含む平面内で回動する請求項2に記載の構造体の強度試験装置。
- 前記梃子機構は、前記試験体を含む平面内と直交する平面内で回動する請求項2または3に記載の構造体の強度試験装置。
- 前記負荷装置及び前記梃子機構を複数個設けた請求項2または3に記載の構造体の強度試験装置。
- 前記試験体側面に変位計測ターゲットを設け、前記強度試験装置本体に前記試験体の前記負荷伝達装置による前記試験体の側方への変位を計測する変位計測装置を前記変位計測ターゲットに対向させて設けた請求項1または2に記載の構造体の強度試験装置。
- 前記第1保持部を前記支持部に回動自在に連結し、前記第2保持部を前記負荷伝達装置に回動自在に連結した請求項1に記載の構造体の強度試験装置。
- 前記第1保持部が、モーメント伝達部材を介して前記試験体の端部に取り付けられる請求項1または2に記載の構造体の強度試験装置。
- 前記試験体を加熱する加熱装置を有する請求項1または2に記載の構造体の強度試験装置。
- 強度評価の対象とする長尺構造体である試験体の端部に取り付けられる第1保持部に連結され、前記試験体を支持する支持部と、前記試験体に側方から荷重及び変位を負荷する負荷装置と、前記第1保持部から離れた位置で前記試験体に取り付けられる第2保持部に連結され、前記負荷装置の負荷を前記試験体に伝達する負荷伝達装置と、前記支持部に設置されて前記支持部と強度試験装置本体の基礎面の間に配置され、前記支持部を前記基礎面に固定する、前記試験体に作用する荷重を計測する荷重計測装置と、前記試験体の側方への変位を計測する変位計測装置とを備え、前記試験体に加えられる前記負荷装置の変位を増幅する変位増幅機構が前記負荷伝達装置に設けられ、前記負荷装置としてモータを用い、このモータの回転軸に取り付けられた偏心カムがリンク機構を介して前記変位増幅機構に連結される構造体の強度試験装置を用いて実施される構造体の強度試験方法であって、
前記負荷装置による試験周波数を前記試験体の固有振動数とほぼ同等に設定する負荷条件決定ステップと、
設定した負荷条件により、前記試験体に荷重を加え、最大荷重Pmaxを検出する強度試験ステップと、
前記最大荷重Pmaxにより限界曲げモーメントMmaxを算出する限界曲げモーメントMmax算出ステップと
を有することを特徴とする構造体の強度試験方法。 - 前記負荷条件決定ステップを実施する前に、
前記試験体の弾性変形範囲内で前記試験体に予備的な負荷をかけ、前記荷重計測装置と前記変位計測装置の値が、弾性理論による計算値と同等であることを確認する試験体系検証ステップを実施する請求項10に記載の構造体の強度試験方法。
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