JPH01282437A - 荷重計測装置 - Google Patents
荷重計測装置Info
- Publication number
- JPH01282437A JPH01282437A JP63111533A JP11153388A JPH01282437A JP H01282437 A JPH01282437 A JP H01282437A JP 63111533 A JP63111533 A JP 63111533A JP 11153388 A JP11153388 A JP 11153388A JP H01282437 A JPH01282437 A JP H01282437A
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- JP
- Japan
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- bending
- force
- sets
- specimen
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- Granted
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は軸力載荷加振試９袈竹において供試体に加えた
加振力の計測等に用いる荷重計測装置に関するものであ
る。
加振力の計測等に用いる荷重計測装置に関するものであ
る。
第５図に軸力載荷加振試験装置と、同装置に装備されて
いる従来の荷重計測装置の側面図を示す。１は固定壁面
、２は固定床面、３＃ｉ固定壁面ＩＫ取り付けられ念供
試体である。４は固定床面に取付けられ念反カフレーム
、５は供試体に対して軸力を加える之めの軸力シリンダ
、６は同軸カシリンダを作動させるためのアキュムレー
タ、７は同軸カシリンダが水平方向に自由に動きうるよ
うＫする友めの水平方向スライド軸受、８は前記軸力シ
リンダの端部に装着され九ロードセル、９は球面ジヨイ
ント、１０は垂直方向スライド軸受であり、符号４〜１
０からなる部分が軸力載荷装ｆｔを構成している。
いる従来の荷重計測装置の側面図を示す。１は固定壁面
、２は固定床面、３＃ｉ固定壁面ＩＫ取り付けられ念供
試体である。４は固定床面に取付けられ念反カフレーム
、５は供試体に対して軸力を加える之めの軸力シリンダ
、６は同軸カシリンダを作動させるためのアキュムレー
タ、７は同軸カシリンダが水平方向に自由に動きうるよ
うＫする友めの水平方向スライド軸受、８は前記軸力シ
リンダの端部に装着され九ロードセル、９は球面ジヨイ
ント、１０は垂直方向スライド軸受であり、符号４〜１
０からなる部分が軸力載荷装ｆｔを構成している。
１１は供試体上の水平加振点、１２はひずみ計である。
以上の構成の装置は、供試体にその上部構造の自重など
の軸方向荷重が加わっている状態において、地震等の水
平加振力が加わる場合を想定し之模擬軸力載荷加撮試験
装置であって、供試体の姿勢および軸力載荷の方向は実
際の場合の姿勢あるいは方向を９０度回転させである。
の軸方向荷重が加わっている状態において、地震等の水
平加振力が加わる場合を想定し之模擬軸力載荷加撮試験
装置であって、供試体の姿勢および軸力載荷の方向は実
際の場合の姿勢あるいは方向を９０度回転させである。
したがって本装置における固定壁面ＩＶｉ実際の場合の
床面を模少していることになる。この装置′ｆｆｉにお
いて、供試体には水平、垂直、および軸方向の変位が生
じ、軸力載荷装置に接する供試体の端面には変位と頌猥
が生じるが、水平方向スライド軸受７、球面ジヨイント
９、垂直方向スライド軸受１０、アキュムレータ６０作
用によって軸力栽肯裟精の可動部は供試体の変形や傾斜
に追従して′、＠て上部構造の自重による他力を模擬し
て、同一方向、同一荷重を加えるようになっている。
床面を模少していることになる。この装置′ｆｆｉにお
いて、供試体には水平、垂直、および軸方向の変位が生
じ、軸力載荷装置に接する供試体の端面には変位と頌猥
が生じるが、水平方向スライド軸受７、球面ジヨイント
９、垂直方向スライド軸受１０、アキュムレータ６０作
用によって軸力栽肯裟精の可動部は供試体の変形や傾斜
に追従して′、＠て上部構造の自重による他力を模擬し
て、同一方向、同一荷重を加えるようになっている。
上述の装置において、球面ジヨイント９および水平スラ
イド軸受７の摩擦によって、水平加振方向に抗力が発生
して、水平加振力の計測値に誤差を与えるように作用す
るとともに、供試体に対して通常は存在しないモーメン
トが加わり、評価精度を低下させる。従来はこれらの値
を確定して水平加振力の計夕１１値を補正してい友。
イド軸受７の摩擦によって、水平加振方向に抗力が発生
して、水平加振力の計測値に誤差を与えるように作用す
るとともに、供試体に対して通常は存在しないモーメン
トが加わり、評価精度を低下させる。従来はこれらの値
を確定して水平加振力の計夕１１値を補正してい友。
耐震試験の際には、供試体は軸力載荷されると同時に水
平加振力を受ける。その精米、供試体は軸力載荷装置自
体を引きずって動くことになる。軸力載荷装置が動く時
に生じる摩擦抗力が水平加振力計測誤差となる。またこ
の時、実際の場合には存在しない曲げモーメントが供試
体に加わって誤差となる。したがって、これらの値を知
ることができれば供試体に加わる力？精度よく補正して
評価することができるが、従来はこのための計測手段が
なかった。
平加振力を受ける。その精米、供試体は軸力載荷装置自
体を引きずって動くことになる。軸力載荷装置が動く時
に生じる摩擦抗力が水平加振力計測誤差となる。またこ
の時、実際の場合には存在しない曲げモーメントが供試
体に加わって誤差となる。したがって、これらの値を知
ることができれば供試体に加わる力？精度よく補正して
評価することができるが、従来はこのための計測手段が
なかった。
本発明は上述の誤差のもとどなる水平ぜん断力と曲げモ
ーメントを計測結果をもとにして算出して、計測暗果の
精度を向上させようとするものである。
ーメントを計測結果をもとにして算出して、計測暗果の
精度を向上させようとするものである。
その軸線を通り加振力方向にのび之千面と交叉するその
表面においてその軸方向の同一の位置にある一対のひず
みゲージを２組有するロードセル、前記２組のひずみゲ
ージからそれぞれの位置の曲げひずみを検出するひずみ
計、および前記のそれぞれの曲げひずみから摩擦に起因
するモーメントとせん断力を算出する手段を備えたこと
を特徴とする荷重計測装置に関するものである。
表面においてその軸方向の同一の位置にある一対のひず
みゲージを２組有するロードセル、前記２組のひずみゲ
ージからそれぞれの位置の曲げひずみを検出するひずみ
計、および前記のそれぞれの曲げひずみから摩擦に起因
するモーメントとせん断力を算出する手段を備えたこと
を特徴とする荷重計測装置に関するものである。
ロードセルに貼付けた２組のひずみゲージからえた曲げ
ひずみをもとくモーメントとせん断力を算出して荷重計
測の精度を高めるものである。したがって従来技術で生
じていた軸力載荷装置を動かす摩擦抗力めるいは通常存
在しないモーメント等に関する誤差が解消される。
ひずみをもとくモーメントとせん断力を算出して荷重計
測の精度を高めるものである。したがって従来技術で生
じていた軸力載荷装置を動かす摩擦抗力めるいは通常存
在しないモーメント等に関する誤差が解消される。
第１ｍに、軸力載荷加振試験装置と、同装置に装備され
ている本発明の荷重計測装置の一実施例の側面図を示す
。符号１〜１２を付し次部分は従来技術と同じ機能の部
分であるから説明を省略する。１３は計算機である。本
実施例においては、ひずみ計１２は４側設けである。
ている本発明の荷重計測装置の一実施例の側面図を示す
。符号１〜１２を付し次部分は従来技術と同じ機能の部
分であるから説明を省略する。１３は計算機である。本
実施例においては、ひずみ計１２は４側設けである。
第２図は上記実施例の荷重計測装置の主要部の拡大図で
ある。符号８．１２、および１３Ｆｉ第１図において説
明した部分と同じである。
ある。符号８．１２、および１３Ｆｉ第１図において説
明した部分と同じである。
１４はひずみゲージである。この装置においてはロード
セ／Ｉ／８の＠線を通り加振力方向にのびた平面と交叉
する同ロードセルの表面において同ロードセルの軸方向
の同一の位置にある一対のひずみゲージ１４を、ロード
セルの表面に２組貼付けである。したがってひずみゲー
ジ１４け計４個貼付けである。ひずみ計１２によって、
前記２組のひずみゲージのそれぞれの位置における曲げ
ひずみλ１、λ１を検出し、この曲げひずみを計算機１
３において処理して、せん断力へと曲げモーメントＭ、
を算出するようになっている。
セ／Ｉ／８の＠線を通り加振力方向にのびた平面と交叉
する同ロードセルの表面において同ロードセルの軸方向
の同一の位置にある一対のひずみゲージ１４を、ロード
セルの表面に２組貼付けである。したがってひずみゲー
ジ１４け計４個貼付けである。ひずみ計１２によって、
前記２組のひずみゲージのそれぞれの位置における曲げ
ひずみλ１、λ１を検出し、この曲げひずみを計算機１
３において処理して、せん断力へと曲げモーメントＭ、
を算出するようになっている。
上述の装置によってせん断力と曲げモーメント′ｆｃ検
出する原理を第３図および第４図によつて説明する。第
３図は供試体の部分をモデル化した平面図、第４図は軸
力載荷装置の部分をモデル化した平面図である。
出する原理を第３図および第４図によつて説明する。第
３図は供試体の部分をモデル化した平面図、第４図は軸
力載荷装置の部分をモデル化した平面図である。
第３図において、次の式が成立する。
ｆ、 ＝ Ｆ −ｆ、・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・−・・・・・・・（１１Ｍｓ＋Ｗ−ｚ
＝ Ｆ−ａ （Ｍｔｔ＋ ｆ−・−１３＋）・＝（
２）ただし、 Ｆ：水平加撮力。
・・・・・・・−・・・・・・・（１１Ｍｓ＋Ｗ−ｚ
＝ Ｆ−ａ （Ｍｔｔ＋ ｆ−・−１３＋）・＝（
２）ただし、 Ｆ：水平加撮力。
Ｗ：動力。
ｆ ＋ ａ供試体のせん断力。
ム：スライド軸受の摩擦抵抗等。
Ｍｓ： 供試体の固定部の曲げモーメント。
Ｍμ二二面面軸受摩擦モーメント
ａ：固定壁面１と水平加振点１１との距離。
ノ、： 固定壁面１と球面ジヨイント９との距離。
２：球面ジヨイントの変位。
一方第４図疋おいて次式が成立する。
λ、・Ｅ−Ｚ＝八・Ｚｌ−Ｍ、・・・・・・・・・・−
・（３）λ、・Ｅ−Ｚ＝八・ｚ、−Ｍ、 ・・・・・
・・・・・・・（４）ただし ｚｌおよびｚｔ二球面ジヨイントとひずみゲージの距離
。
・（３）λ、・Ｅ−Ｚ＝八・ｚ、−Ｍ、 ・・・・・
・・・・・・・（４）ただし ｚｌおよびｚｔ二球面ジヨイントとひずみゲージの距離
。
λ、およびλパひすみゲージの位置における曲げひずみ
。
。
Ｅ：ロードセルの縦弾性係数。
２：ロードセルの断面係数。
λ、・Ｅ−Ｚおよびｙ’＊” ｓ ’ Ｚ ：ひずみゲ
ージの位置にお いてロードセルが受ける モーメント。
ージの位置にお いてロードセルが受ける モーメント。
式（３）、（４）において、ｆ、およびＭｏは未知、λ
、およびλ、は計測可能、ｚ、および２ｔｉ’ｊレイア
ウトによってきまる数値、Ｅお工びＺは材料に個有の値
であるから、この２式を解く と 、 ＄Ｉ Ｚｔ Ｚ諺ＺＩ
Ｚｔ となる。
、およびλ、は計測可能、ｚ、および２ｔｉ’ｊレイア
ウトによってきまる数値、Ｅお工びＺは材料に個有の値
であるから、この２式を解く と 、 ＄Ｉ Ｚｔ Ｚ諺ＺＩ
Ｚｔ となる。
式＋５）、（６）で求めたＭと八を式（１）、（２）に
代入μ すると、Ｆの水平力によって供試体く加えた真の値を知
ることができ、これＫよって試験の精度を向上すること
ができる。
代入μ すると、Ｆの水平力によって供試体く加えた真の値を知
ることができ、これＫよって試験の精度を向上すること
ができる。
本発明の荷重計測装置においては、ロードセルに貼り付
は念２組のひずみゲージからの情報を算出手段にかける
ことによって、せん断力と曲げモーメントラ算出し、計
測結果の精度を向上することができる。
は念２組のひずみゲージからの情報を算出手段にかける
ことによって、せん断力と曲げモーメントラ算出し、計
測結果の精度を向上することができる。
第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は上記実施
例の部分拡大図、第３図および第４図は上記実施例の計
算式説明図、第５図は従来技術の側面図である。 １・・・固定壁面、 ２・・・固定床面、 ３・・
・供試体、 ４・・・反力フレーム、 ５・・・軸
力シリンダ、６・・・アキュムレータ、 ７・・・水
平方向スライド軸受、 ８・・・ロードセル、 ９
・・・球面ジヨイント、 １０・・・垂直方向スライ
ド軸受、 １１・・・水平加振点、 １２・・・ひ
ずみ計、 １３・・・計算機、１４、・・・ひずみゲ
ージ。 代理人 弁理士 坂 間 暁 外２名月２囚 す 攬斗悶
例の部分拡大図、第３図および第４図は上記実施例の計
算式説明図、第５図は従来技術の側面図である。 １・・・固定壁面、 ２・・・固定床面、 ３・・
・供試体、 ４・・・反力フレーム、 ５・・・軸
力シリンダ、６・・・アキュムレータ、 ７・・・水
平方向スライド軸受、 ８・・・ロードセル、 ９
・・・球面ジヨイント、 １０・・・垂直方向スライ
ド軸受、 １１・・・水平加振点、 １２・・・ひ
ずみ計、 １３・・・計算機、１４、・・・ひずみゲ
ージ。 代理人 弁理士 坂 間 暁 外２名月２囚 す 攬斗悶
Claims (1)
- その軸線を通り加振力方向にのびた平面と交叉するその
表面においてその軸方向の同一の位置にある一対のひず
みゲージを２組有するロードセル、前記２組のひずみゲ
ージからそれぞれの位置の曲げひずみを検出するひずみ
計、および前記のそれぞれの曲げひずみから摩擦に起因
するモーメントとせん断力を算出する手段を備えたこと
を特徴とする荷重計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111533A JP2651378B2 (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 荷重計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111533A JP2651378B2 (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 荷重計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01282437A true JPH01282437A (ja) | 1989-11-14 |
| JP2651378B2 JP2651378B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=14563758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63111533A Expired - Lifetime JP2651378B2 (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 荷重計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651378B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107063845A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-08-18 | 吉林省电力科学研究院有限公司 | 输电铁塔主材角钢轴力与弯矩协调加载装置及测量方法 |
| CN107976314A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-01 | 四川凌峰航空液压机械有限公司 | 测试带载轴承摩擦力矩的装置 |
| CN111122312A (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 中国电力科学研究有限公司 | 一种用于避雷器金具极限承载力的测量装置 |
| CN114491796A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种异型剖面气密舱载荷确定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6280527A (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 荷重検出装置 |
-
1988
- 1988-05-10 JP JP63111533A patent/JP2651378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6280527A (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 荷重検出装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107063845A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-08-18 | 吉林省电力科学研究院有限公司 | 输电铁塔主材角钢轴力与弯矩协调加载装置及测量方法 |
| CN107976314A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-01 | 四川凌峰航空液压机械有限公司 | 测试带载轴承摩擦力矩的装置 |
| CN111122312A (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 中国电力科学研究有限公司 | 一种用于避雷器金具极限承载力的测量装置 |
| CN111122312B (zh) * | 2018-10-30 | 2023-12-12 | 中国电力科学研究有限公司 | 一种用于避雷器金具极限承载力的测量装置 |
| CN114491796A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种异型剖面气密舱载荷确定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2651378B2 (ja) | 1997-09-10 |
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