JPH02311739A - Fatigue tester for shape memory alloy - Google Patents

Fatigue tester for shape memory alloy

Info

Publication number
JPH02311739A
JPH02311739A JP13419089A JP13419089A JPH02311739A JP H02311739 A JPH02311739 A JP H02311739A JP 13419089 A JP13419089 A JP 13419089A JP 13419089 A JP13419089 A JP 13419089A JP H02311739 A JPH02311739 A JP H02311739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shape memory
memory alloy
sample
slide rod
cooling water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13419089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Nishikawa
雅弘 西川
Keijiro Mihara
三原 恵二郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OSAKA KAGAKU GIJUTSU CENTER
Original Assignee
OSAKA KAGAKU GIJUTSU CENTER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OSAKA KAGAKU GIJUTSU CENTER filed Critical OSAKA KAGAKU GIJUTSU CENTER
Priority to JP13419089A priority Critical patent/JPH02311739A/en
Publication of JPH02311739A publication Critical patent/JPH02311739A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to perform a fatigue test under the environment close to an actually operating environment and to inspect many pieces of shape memory alloy at the same time by changing external stress, and imparting temperature change. CONSTITUTION:When a sample S is immersed into cooling water by the rotation of a rotary body 1, the sample S is cooled rapidly and transformed into a martensite phase (M phase). Since the sample in M phase is readily deformed, the sample S is contracted by the compressing force of a pushing spring. The length of the sample S is elongated and shortened by the repetition of heating and cooling. The operation is converted into the angular change of a rotary shaft 16 of a rotary potentiometer 15 through an extending lever 18 and a linking arm 17. Finally, said operation is detected as the change in resistance value of the potentiometer 15. The level of the cooling water 2 is monitored with a level sensor 36. When the level is lowered, a solenoid valve 32 is automatically opened, and water is supplied. Thus the water level is kept constant. Therefore, the sample after the end of the test is not left alone for a long time, and the deterioration of the sample can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は形状記憶合金の疲労試験機に関し、更に詳しく
は実際の使用環境に近似した状態で形状記憶合金の疲労
度を検査でき、且つ多数の形状記憶合金を同時に検査で
きるとともに膨大な回数の繰り返し試験を短期間のうち
に行うことができる形状記憶合金の疲労試験機に関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a fatigue testing machine for shape memory alloys, and more specifically, it is capable of testing the fatigue degree of shape memory alloys in a state similar to the actual usage environment, and is capable of testing a large number of shapes. The present invention relates to a fatigue testing machine for shape memory alloys that can simultaneously test shape memory alloys and perform repeated tests a huge number of times in a short period of time.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

形状記憶合金の利用範囲が拡大するにつれて、形状記憶
合金の特性試験機の開発が要望され、その中でも特に繰
り返し使用時における記憶性能の劣化、即ち疲労度を試
験することができる疲労試験機の開発が切望されている
。形状記憶合金自体が比較時折しい素材であることから
試験機の開発も未成熟であり、現段階では形状記憶合金
の疲労試験機としては形状記憶合金を一定温度下で引っ
張り、圧縮して伸縮させるか、若しくは形状記憶合金に
一定荷重を負荷し、該状態の形状記憶合金を加熱・冷却
して伸縮させる等しているのが実情である。
As the scope of use of shape memory alloys expands, there is a demand for the development of a property testing machine for shape memory alloys, and in particular, the development of a fatigue testing machine that can test the deterioration of memory performance during repeated use, that is, the degree of fatigue. is desperately needed. Since shape memory alloy itself is a comparatively rare material, the development of testing machines is still immature, and at this stage, the only fatigue testing machine for shape memory alloys is one that stretches the shape memory alloy at a constant temperature, compresses it, and expands and contracts it. Alternatively, the actual situation is that a constant load is applied to the shape memory alloy, and the shape memory alloy in that state is heated and cooled to expand and contract.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら形状記憶合金は、ダンパー等の開閉手段と
して用いられることに象徴されるように、アクチェエー
タ−として用いられる場合は荷重変化と温度変化が同時
に行われる環境下で使用されるのが普通である為、荷重
若しくは温度の一方を、固定的に設定した従来の試験機
では、実際の使用環境に即した疲労度を検査することが
できないという問題点がある。又、従来の疲労試験機で
は多数の形状記憶合金の試験を同時に行うことができな
い上に、数万回〜数十万回におよぶ繰り返し試験を行う
には長い期間を要し、短い期間で形状記憶合金の疲労度
を測定することはできない問題があった。更に従来の疲
労試験機では伸長過程における復元の為の内部応力(以
下、回復応力と称す)を連続的に計測することはできず
、形状記憶合金の回復特性を詳細に知ることはできなか
った。
However, when shape memory alloys are used as actuators, as symbolized by their use as opening/closing means for dampers, etc., they are usually used in environments where load changes and temperature changes occur simultaneously. Conventional testing machines in which one of the load and temperature is fixedly set have a problem in that they cannot test the degree of fatigue in accordance with the actual usage environment. In addition, conventional fatigue testing machines cannot test many shape memory alloys at the same time, and it takes a long time to repeatedly test tens of thousands to hundreds of thousands of times. There was a problem in that it was not possible to measure the fatigue level of memory alloys. Furthermore, with conventional fatigue testing machines, it was not possible to continuously measure the internal stress for recovery during the elongation process (hereinafter referred to as recovery stress), and it was not possible to understand the recovery characteristics of shape memory alloys in detail. .

本発明はかかる現況に鑑みてなされたものであり、外部
応力を変化させながら温度変化を与えることで実際の使
用環境に近似した環境下での疲労試験を可能となし、且
つ多数本の形状記憶合金を同時に検査することが可能で
あるとともに数万回〜数十万回におよぶ繰り返し試験を
短期間のうちに行うことができ、しかも回復応力の変化
を連続的に計測することができる形状記憶合金の疲労試
験機を提供することを目的とする。
The present invention was made in view of the current situation, and it enables fatigue testing in an environment similar to the actual usage environment by applying temperature changes while changing external stress, and also enables fatigue testing in an environment similar to the actual usage environment. Shape memory allows alloys to be inspected at the same time, repeated tests tens to hundreds of thousands of times can be conducted in a short period of time, and changes in recovery stress can be continuously measured. The purpose is to provide a fatigue testing machine for alloys.

〔課題を解決する為の手段〕[Means to solve problems]

上記課題を達成した本発明にかかる形状記憶合金疲労試
験機は、コイル形状となした形状記憶合金を伸縮可能に
保持し且つ該形状記憶合金に対し、その大きさが既知で
ある外部応力を形状記憶合金の伸縮方向に作用させるこ
とができる外部応力負荷手段を固定的若しくは取り外し
可能に関係づけて保持機構を構成し、更に該保持機構に
形状記憶合金の伸縮距離測定手段を設けて単位試験ユニ
ットとなし、該単位試験ユニットをその外周に放射状に
複数個周設した回転体を構成するとともに、該回転体を
離間配置した加熱手段と冷却手段間に位置づけ、回転体
表面に位置する各試験ユニットが加熱手段と冷却手段間
を回転移動するよう構成してなることを要旨とする。
The shape memory alloy fatigue tester according to the present invention has achieved the above-mentioned problems. The shape memory alloy fatigue tester according to the present invention holds a shape memory alloy formed into a coil shape so that it can expand and contract, and applies an external stress whose magnitude is known to the shape memory alloy. A holding mechanism is constituted by fixedly or removably associated with an external stress applying means capable of acting in the direction of expansion and contraction of the memory alloy, and furthermore, a means for measuring the expansion and contraction distance of the shape memory alloy is provided in the holding mechanism to form a unit test unit. A rotating body is constructed in which a plurality of unit test units are arranged radially around the outer periphery, and the rotating body is positioned between a heating means and a cooling means that are spaced apart, and each test unit is located on the surface of the rotating body. The gist is that the device is configured to rotate and move between the heating means and the cooling means.

保持機構としては、長さ方向に移動可能なスライドロッ
ドにコイル状形状記憶合金を挿通し、該形状記憶合金の
一端をスライドロッドに固定若しくは係止することでス
ライドロッドの移動距離を形状記憶合金の伸縮距離に対
応させ、且つ前記スライドロッドを移動させうる外部応
力負荷手段を関係づけたものを用いることが好ましい。
As a holding mechanism, a coiled shape memory alloy is inserted into a longitudinally movable slide rod, and one end of the shape memory alloy is fixed or locked to the slide rod, so that the moving distance of the slide rod is controlled by the shape memory alloy. It is preferable to use a device that corresponds to the expansion/contraction distance of the slide rod and is associated with an external stress applying means that can move the slide rod.

又、外部応力負荷手段としては、バネ定数が既知である
コイルバネを用い、該コイルバネをスライドロッド上に
おける形状記憶合金に隣接する位置に一端をスライドロ
ッドに固定若しくは係止して挿通し、該コイルバネの弾
性復元力を利用することが考慮される。
Further, as the external stress applying means, a coil spring having a known spring constant is used, and one end of the coil spring is fixed or locked to the slide rod and inserted into a position adjacent to the shape memory alloy on the slide rod. It is considered that the elastic restoring force of

又、伸縮距離測定手段としては、スライドロッドの基端
近傍に回転型ポテンショメーターを配置し、回転型ポテ
ンショメーターの回転軸に連結アームを軸止するととも
に該連結アームの先端を延設杆を介してスライドロッド
の基端に枢着したものを用い、スライドロッドの水平移
動距離を回転型ポテンショメーターの回転角度に置き換
える方法が採用される。
In addition, as the means for measuring the extension/contraction distance, a rotary potentiometer is arranged near the base end of the slide rod, and a connecting arm is fixed to the rotating shaft of the rotary potentiometer, and the tip of the connecting arm is slid through an extending rod. A method is adopted in which a slide rod is pivoted at the base end and the horizontal movement distance of the slide rod is replaced by the rotation angle of a rotary potentiometer.

加熱手段及び冷却手段としては高温若しくは低温に設定
した液体や気体を形状記憶合金に接触させることが考え
られるが、加熱手段としては熱風送風機を用い、冷却手
段として冷却水を用いることが好ましい。
As the heating means and the cooling means, it is possible to bring a liquid or gas set at a high or low temperature into contact with the shape memory alloy, but it is preferable to use a hot air blower as the heating means and use cooling water as the cooling means.

又、冷却水としては氷結を避ける為に不凍液を用いるこ
とが望まれる。
Furthermore, it is desirable to use antifreeze as the cooling water to avoid freezing.

更に水槽には電磁弁を設けた排水管を取付け、回転体の
回転が終了したときには前記電磁弁を開けて冷却水を排
水させることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that a drain pipe equipped with a solenoid valve is attached to the water tank, and when the rotation of the rotating body is completed, the solenoid valve is opened to drain the cooling water.

〔作用〕[Effect]

このような構成の形状記憶合金疲労試験機を用いた形状
記憶合金の疲労試験は次のようにして行われる。先ず試
料となる原形状を記憶させた所定長さのコイル状形状記
憶合金を複数本用意し、これを回転体表面に放射状に周
設する。回転体表面への取付けは、回転体表面に放射状
に周設された保持機構を用いて行われる。即ち、各試料
を長さ方向に伸縮可能な状態で保持機構で保持させた上
で、外部応力負荷手段を試料に関係づけ、試料の伸縮方
向に外部応力を作用させた状態となすとともに、試料に
はその伸縮距離を測定する手段を関係づけたものを構成
し、これを単位試験ユニットとする。同様の手順で回転
体外周に周設された各保持機構に試料をセツティングし
て全ての単位試験ユニットを完成させる。
A shape memory alloy fatigue test using a shape memory alloy fatigue tester having such a configuration is performed as follows. First, a plurality of coiled shape memory alloys having a predetermined length memorizing the original shape to serve as a sample are prepared, and these are placed radially around the surface of the rotating body. Attachment to the surface of the rotating body is performed using a holding mechanism provided radially around the surface of the rotating body. That is, each sample is held by a holding mechanism in a state where it can be expanded and contracted in the length direction, and an external stress applying means is associated with the sample to apply external stress in the direction of expansion and contraction of the sample. A test unit is constructed in which a means for measuring the expansion/contraction distance is associated with the test unit. Using the same procedure, samples are set in each holding mechanism provided around the outer periphery of the rotating body to complete all unit test units.

以上のようにして試料の回転体へのセツティングが完了
すれば、回転体を定速回転させる。回転体の上下部には
加熱手段と冷却手段が相互に離間して関係づけられてい
るので、回転体が回転すれば試料は回転体の回転速度に
対応して加熱と冷却を繰り返されることになる。そして
試料は加熱されたときには母相オーステナイト相(P相
)となり、冷却されたときにはマルテンサイト相(M相
)となるが、試料には外部応力が負荷されている為、冷
却された後のM相の試料は外部応力の付勢方向に変形さ
せられることとなる。即ち、外部応力が押圧力であると
きは収縮し、他方、外部応力が引張り力であるときは伸
長させられることになる。
When the setting of the sample on the rotating body is completed as described above, the rotating body is rotated at a constant speed. Since heating means and cooling means are spaced apart from each other at the top and bottom of the rotating body, when the rotating body rotates, the sample is repeatedly heated and cooled in accordance with the rotational speed of the rotating body. Become. When the sample is heated, it becomes the matrix austenite phase (P phase), and when it is cooled, it becomes the martensitic phase (M phase), but because the sample is subjected to external stress, the M The phase sample will be deformed in the direction of the external stress. That is, when the external stress is a pushing force, it will contract, and on the other hand, when the external stress is a tensile force, it will be expanded.

次いで回転体の回転によって試料は加熱手段にさらされ
る位置に移動し、試料は加熱されることでP相となり瞬
時に記憶形状に復元する。このような試料の変形・復元
動作、即ち伸縮動作を数万回〜数十万回行ない、この反
復試験の過程での変形特性及び復元特性を測定すること
によって形状記憶合金の疲労度を計測するものである。
Next, the sample is moved to a position where it is exposed to the heating means by the rotation of the rotating body, and the sample becomes P phase by being heated and instantly restores to the memorized shape. The degree of fatigue of the shape memory alloy is measured by performing such deformation and restoring operations, that is, expansion and contraction, of the sample tens of thousands to hundreds of thousands of times, and measuring the deformation and restoring characteristics during the process of this repeated test. It is something.

試料の伸縮動作は伸縮距離測定手段により常時監視され
ており、しかも外部応力負荷手段としては外部応力の大
きさが既知であるものを用いているから、外部応力の大
きさに対する試料の変形特性や外部応力に抗して行われ
る復元時の特性を連続的に知ることができる。
The expansion/contraction movement of the sample is constantly monitored by the expansion/contraction distance measuring means, and since the external stress loading means is of a known magnitude, the deformation characteristics of the sample in response to the magnitude of external stress can be easily monitored. Characteristics during restoration performed against external stress can be continuously known.

保持機構として、試料をスライドロッドにその一端がス
ライドロッドに固定若しくは係止されるようにして挿通
し、且つ前記スライドロッドをスライドさせる外部応力
負荷手段を関係づけた構成のものを用いたときには、試
料の伸縮距離はスライドロッドの移動距離で計測するこ
とができる。
When a holding mechanism is used in which the sample is inserted into a slide rod with one end fixed or locked to the slide rod, and an external stress applying means for sliding the slide rod is associated. The distance of expansion and contraction of the sample can be measured by the distance traveled by the slide rod.

又、外部応力負荷手段としてバネ定数が既知であるコイ
ルバネを用いたときには、コイルバネカ試料に及ぼす外
部応力はコイルバネの伸長長さによって知ることができ
、しかもこのコイルバネの伸長長さはスライドロッドの
移動距離と対応しているので、スライドロッドの移動距
離を計測することで試料の伸縮距離と同時に外部応力の
大きさも測定できる。
Furthermore, when a coil spring with a known spring constant is used as the external stress loading means, the external stress exerted on the coil spring sample can be determined by the length of extension of the coil spring, and the length of extension of the coil spring is determined by the distance traveled by the slide rod. Therefore, by measuring the moving distance of the slide rod, the amount of external stress can be measured at the same time as the distance of expansion and contraction of the sample.

更に、伸縮距離測定手段として連結アーム及び延設杆を
介してスライドロッドの終端と関係づけた回転型ポテン
ショメーターを用いた場合は、伸縮距離は回転角度に変
換された後、電気信号として取り出される。したがって
、この電気信号をアナログデジタル変換機構を介してコ
ンピューターに入力して演算処理すれば、疲労度をはじ
め試料の各種特性を自動的に正確に記録、解析すること
が可能となり、人手を要しない完全自動化した試験機が
提供されるのである。
Further, when a rotary potentiometer connected to the end of the slide rod via a connecting arm and an extension rod is used as the extension/contraction distance measuring means, the extension/contraction distance is converted into a rotation angle and then taken out as an electrical signal. Therefore, by inputting this electrical signal into a computer via an analog-to-digital conversion mechanism and processing it, it becomes possible to automatically and accurately record and analyze various characteristics of the sample, including the degree of fatigue, without requiring human intervention. A fully automated testing machine is provided.

加熱手段として熱風温度、風量及び吹きつけ角度を可変
できる熱風送風機を用いたときは、加熱条件を適宜変更
することが可能となり、多様な試験環境を実現できる。
When a hot air blower that can vary the hot air temperature, air volume, and blowing angle is used as the heating means, it becomes possible to change the heating conditions as appropriate, and a variety of test environments can be realized.

又、冷却水として不凍液を用いたときには冷却水の温度
を摂氏零度以下とすることも可能で急激な冷却が可能と
なる。
Furthermore, when antifreeze is used as the cooling water, the temperature of the cooling water can be lowered to below zero degrees Celsius, making rapid cooling possible.

更に、排水管に回転体の回転終了と同時に開いて冷却水
を排水する電磁弁を取付けたときには、試験終了後の試
料が長時間冷却水中に浸漬状態となることはないので、
試験終了時以後に試料の特性が劣化することもない。
Furthermore, if the drain pipe is equipped with a solenoid valve that opens at the same time as the rotation of the rotating body finishes and drains the cooling water, the sample will not be immersed in the cooling water for a long time after the test is completed.
The characteristics of the sample do not deteriorate after the test is finished.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の詳細を図示した実施例に基づき説明する。 Next, details of the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第1図は本発明にかかる形状記憶合金疲労試験機の一実
施例の全体構成の概略を示している。本実施例は試験対
象である形状記憶合金S(以下、試料Sと称す)を外周
に複数個周設した回転体1を構成し、該回転体1の下部
に冷却手段としての冷却水2を満たした水槽3を配し、
他方、回転体上部には加熱手段としての熱風送風機4を
配置した構成となし、回転体1を回転させることで試料
Sを冷却水と熱風に交互にさらすことが可能なように構
成している。回転体1は平行配置した円板5.5に回転
軸6を挿通して構成され、前記円板5の外周には単位試
験ユニットUが複数個周設されている。図例のものでは
試料配置位置は6箇所としているが、この数は任意であ
る。回転体1の回転軸6にはプーリ7.7及び伝達ベル
ト8を介して回転体回転用モーター9の駆動力が伝達さ
れている0回転体回転用モーター9としては定速回転が
可能で且つ回転速度を連続的に可変できるものが用いら
れている。
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an embodiment of a shape memory alloy fatigue testing machine according to the present invention. In this example, a rotating body 1 is constructed in which a plurality of shape memory alloys S (hereinafter referred to as samples S) to be tested are arranged around the outer periphery, and a cooling water 2 as a cooling means is provided in the lower part of the rotating body 1. Arrange the filled aquarium 3,
On the other hand, a hot air blower 4 as a heating means is disposed above the rotating body, and the sample S is configured to be exposed alternately to cooling water and hot air by rotating the rotating body 1. . The rotating body 1 is constructed by inserting a rotating shaft 6 into a parallel disk 5.5, and a plurality of test units U are provided around the outer periphery of the disk 5. In the illustrated example, there are six sample placement positions, but this number is arbitrary. The driving force of the motor 9 for rotating the rotating body is transmitted to the rotating shaft 6 of the rotating body 1 via the pulley 7.7 and the transmission belt 8.The motor 9 for rotating the rotating body 9 is capable of rotating at a constant speed. One that can continuously vary the rotational speed is used.

回転体外周に周設される試料周辺の機構は第4図で示さ
れる。即ち、対向する両円板5,5に跨がって基台プレ
ートlOを架設し、基台プレート10の中間適所に挿通
孔1.1a、llbが開設された2枚の支持板12a、
 12bを一定距離離間して立設するとともに、前記挿
通孔11a、 llbに長さ方向に移動可能なスライド
ロッド13を挿通している。スライドロッド13の略中
間位置にはスライドロッド13を長さ方向に部分する係
止リング14が固定されており、一方の支持板12aと
係止リング14間には伸長状態の試料Sを挿通し、他方
の支持板12bと係止リング14との間には圧縮状態の
押しバネBを挿通している。押しバネBは試料Sに外部
応力を負荷して試料を圧縮変形させる為のものであり、
試料SがM相となったときには係止リング14を図中左
側へ押圧移動させて試料Sを圧縮できるよう、その長さ
と弾性反発力を設定している。又、押しバネBとしては
バネ定数が既知なものを用いており、押しバネBによる
外部応力の大きさは押しバネBの伸縮変位量を計測する
ことで知ることができる。
The mechanism around the sample provided around the outer periphery of the rotating body is shown in FIG. That is, a base plate 10 is constructed across both opposing discs 5, 5, and two support plates 12a are provided with insertion holes 1.1a and 1.1a and llb formed at appropriate intermediate positions of the base plate 10,
12b are erected at a certain distance apart, and a slide rod 13 that is movable in the length direction is inserted into the insertion holes 11a and llb. A locking ring 14 that extends the slide rod 13 in the length direction is fixed at approximately the middle position of the slide rod 13, and an extended sample S is inserted between one support plate 12a and the locking ring 14. A compression spring B is inserted between the other support plate 12b and the locking ring 14. The push spring B is used to compress and deform the sample by applying external stress to the sample S.
The length and elastic repulsion force are set so that when the sample S becomes the M phase, the locking ring 14 is pressed and moved to the left in the figure to compress the sample S. Further, as the push spring B, a spring constant whose spring constant is known is used, and the magnitude of the external stress due to the push spring B can be known by measuring the amount of expansion/contraction displacement of the push spring B.

図中15は回転板5の外周部近傍に取付けられた回転型
ポテンショメーターであり、その回転軸16には連結ア
ーム17を軸止するとともに該連結アーム17の先端に
は一端が前記スライドロッド13の基端に枢着された延
設杆18が枢着され、スライドロッド13の水平移動を
回転運動に変換した上、その角度変位量を抵抗変化とし
て検出している。
In the figure, reference numeral 15 denotes a rotary potentiometer attached near the outer periphery of the rotary plate 5. A connecting arm 17 is fixed to the rotary shaft 16, and one end of the connecting arm 17 is connected to the slide rod 13. An extending rod 18 is pivotally attached to the base end, converts the horizontal movement of the slide rod 13 into rotational movement, and detects the angular displacement amount as a resistance change.

又、スライドロッド13先端から所定距離離間した位置
にはスライドロッド13の過剰な移動を規制する為の規
制板19が設けられており、回転型ポテンショメーター
15に機械的負担がかかることを防止している。
Further, a regulating plate 19 is provided at a predetermined distance from the tip of the slide rod 13 for regulating excessive movement of the slide rod 13, and prevents mechanical stress from being applied to the rotary potentiometer 15. There is.

第4図で示した試料Sのセツティング方法は、伸長状態
を記憶させた試料Sを押しバネBで圧縮変形させ、圧縮
変形後の試料Sを加熱することで瞬間的に伸長させて元
の記憶形状に復元させたときの変形特性並びに復元特性
を測定する場合のものであるが、本試験機は圧縮状態を
記憶させた試料に対して引張り力を作用させて試料を伸
長させ、伸長後の試料を加熱することで瞬間的に復元収
縮させる場合の試料についての変形特性並びに復元特性
を検出することもできる。この場命は、例えば第5図(
イ)に示す如く、支持板12aと係止リング14との間
に圧縮形状を記憶させた試料Sを配し、他方、支持板1
2bと係止リング14との間には伸長状態の引きバネB
′を配し、且つ試料Sの一端と引きバネB′の一端を係
止リング14に固定して引きバネB′の収縮力により試
料Sを伸長させる方法が採用される。又、第5図(ロ)
に示す如く、スライドロッド13の先端に係止板20を
取付け、該係止板20と支持板12bとの間に押しバネ
Bを配することで試料Sに引張り力を作用させることも
できる。
The method for setting the sample S shown in Fig. 4 is to compress and deform the sample S whose elongated state has been memorized using a push spring B, and then heat the compressed and deformed sample S to instantly elongate it and return it to its original state. This tester is used to measure the deformation characteristics and restoration characteristics when the sample is restored to its memorized shape. It is also possible to detect the deformation characteristics and restoration characteristics of a sample when the sample is instantaneously restored and shrunk by heating. This situation is, for example, shown in Figure 5 (
As shown in b), a sample S with a compressed shape memorized is placed between the support plate 12a and the locking ring 14, and the support plate 1
2b and the locking ring 14 is a tension spring B in an extended state.
', one end of the sample S and one end of the tension spring B' are fixed to the locking ring 14, and the sample S is expanded by the contraction force of the tension spring B'. Also, Figure 5 (b)
As shown in FIG. 2, it is also possible to apply a tensile force to the sample S by attaching a locking plate 20 to the tip of the slide rod 13 and disposing a pressure spring B between the locking plate 20 and the support plate 12b.

更に、図示しないが圧縮バネを除外して、無負荷の状態
で試料の変形特性並びに復元特性を測定することも可能
である。
Furthermore, although not shown, it is also possible to exclude the compression spring and measure the deformation characteristics and restoring characteristics of the sample in an unloaded state.

又、外部応力負荷手段としてはその大きさが既知のもの
であれば他のものも適宜採用され、例えばスライドロッ
ド先端に電磁石を近接配置し、スライドロッドを磁気的
に吸引することも可能である。
In addition, as the external stress applying means, other means may be adopted as long as the size thereof is known. For example, it is also possible to arrange an electromagnet close to the tip of the slide rod to magnetically attract the slide rod. .

スライドロッド13の移動距離測定手段としては第6図
に示す如く、スライドロッド13の基端側に差動トラン
ス21を配するとともに、該差動トランス21のコア2
2をスライドロッド13の往復移動により直接移動させ
て測定することも可能である。
As shown in FIG. 6, as a means for measuring the moving distance of the slide rod 13, a differential transformer 21 is disposed on the base end side of the slide rod 13, and a core 2 of the differential transformer 21 is disposed on the base end side of the slide rod 13.
2 can also be directly moved and measured by reciprocating movement of the slide rod 13.

このようにして構成された単位試験ユニットUは回転体
外周に等間隔で放射状に周設され、多数試料の同時計測
を可能としている。
The unit test units U configured in this way are arranged radially around the outer periphery of the rotating body at equal intervals, making it possible to simultaneously measure a large number of samples.

回転型ポテンショメーター15の出力信号を導出するリ
ード線23は回転軸6内若しくは回転軸6表面に沿って
回転軸端部まで導出され、スリップリング24を介して
回転体外部へ引き出されている。
A lead wire 23 for deriving an output signal from the rotary potentiometer 15 is led out into the rotary shaft 6 or along the surface of the rotary shaft 6 to the end of the rotary shaft, and is led out to the outside of the rotary body via a slip ring 24.

回転体上部に配置される熱風送風機は、変形状態の試料
を瞬時に復元させるだけの熱量を有するものが用いられ
、本実施例では内蔵ヒーター25の発熱量とブロワ−2
6の送風量を個別に制御できるものを用いている。又、
送風口27は送出された熱風が試料S全体に直接吹きつ
けられるよう、その取付は位置及び吹きつけ角度が調節
されている。
The hot air blower placed above the rotating body is one that has enough heat to instantly restore the deformed sample; in this example, the heat generated by the built-in heater 25 and the blower 2 are
6, the amount of air blown can be individually controlled. or,
The installation position and blowing angle of the blowing port 27 are adjusted so that the hot air sent out is blown directly onto the entire sample S.

尚、第1図では送風口27の配置位置は図面の表記の都
合から試料の上部位置となっているが、実際は試料Sと
同じ高さ位置に設定され、回転体1の略接線方向から吹
きつけられるよう設定している。
In FIG. 1, the air outlet 27 is placed above the sample for convenience of notation in the drawing, but in reality it is set at the same height as the sample S, and the air outlet 27 is placed at the same height as the sample S. It is set so that it can be attached.

冷却手段は、冷却水2を一定高さまで満たした水槽内に
投入式クーラー28から導出された冷却体29を浸漬す
ることで構成している。冷却水2としては不凍液を用い
ることが好ましく、このようにすれば冷却水温度を摂氏
零度以下に設定することも可能となる。冷却水2は回転
体下部に位置する試料Sが完全に水没する高さまで充満
させられており、該高さは水槽3の内周壁に設けられた
水位検知用のレベルセンサー30によって常時監視され
ている。そして、水位が低下したときには給水管31の
電磁弁32を開いて給水が行なわれ、水位が自動的に所
定高さまで回復されるようにしている。
The cooling means is constructed by immersing a cooling body 29 led out from an immersion type cooler 28 into a water tank filled with cooling water 2 to a certain height. It is preferable to use antifreeze as the cooling water 2, and in this way, it is also possible to set the cooling water temperature to below zero degrees Celsius. The cooling water 2 is filled to a height where the sample S located at the bottom of the rotating body is completely submerged, and this height is constantly monitored by a level sensor 30 for detecting the water level provided on the inner peripheral wall of the water tank 3. There is. When the water level drops, the solenoid valve 32 of the water supply pipe 31 is opened to supply water, and the water level is automatically restored to a predetermined level.

又、水槽3には電磁弁33を取付けた排水管34が設け
られており、回転体1の回転停止と同時に電磁弁33を
開いて水槽内の冷却水2を排水するようにしている。こ
のようにすることで、試験終了後、長時間にわたって試
料が冷却水に浸漬状態となる事態は避けることができ、
試験終了後の試料の特性劣化を防止することができる。
Further, the water tank 3 is provided with a drain pipe 34 to which a solenoid valve 33 is attached, and the solenoid valve 33 is opened at the same time as the rotating body 1 stops rotating, so that the cooling water 2 in the water tank is drained. By doing this, it is possible to avoid the situation where the sample is immersed in cooling water for a long time after the test is completed.
Deterioration of the characteristics of the sample after the test can be prevented.

又、水槽内には回転羽根35にモーター36を取付けて
構成した撹拌機の回転羽根35が位置づけられており、
適宜回転して冷却水の温度分布を均一にするよう工夫さ
れている。
Further, a rotating blade 35 of an agitator configured by attaching a motor 36 to a rotating blade 35 is positioned in the water tank.
It is designed to rotate appropriately to even out the temperature distribution of the cooling water.

熱風送風機4、回転体回転用モーター9及び投入式クー
ラー28を制御する為の制御信号は第3図に示す如くア
ナログ・デジタルコンバーター(A/D C0NVER
TER)を介してコンピューター37によって制jHさ
れるとともに、スリップリング24を介して導出された
回転型ポテンショメーター15からの出力信号もアナロ
グ・デジタルコンバーターを経由してコンピューター3
7に送出され、演算処理される。熱風送風機4の送風熱
量や投入式クーラー28による冷却能力及び回転体回転
用モーター9の回転数はコンピューター37に接続され
た制御盤(図示せず)上の操作ツマミを操作することに
よって自由に且つ連続的に可変できるように構成されて
おり、多種多様な試験環境の実現が可能となっている。
The control signals for controlling the hot air blower 4, rotary body rotation motor 9, and injection type cooler 28 are provided by an analog-to-digital converter (A/D C0NVER) as shown in Fig. 3.
The output signal from the rotary potentiometer 15 derived via the slip ring 24 is also controlled by the computer 37 via the analog/digital converter.
7 and is subjected to arithmetic processing. The amount of heat blown by the hot air blower 4, the cooling capacity of the input cooler 28, and the rotation speed of the motor 9 for rotating the rotating body can be freely controlled by operating a control knob on a control panel (not shown) connected to the computer 37. It is configured to be continuously variable, making it possible to realize a wide variety of test environments.

本実施例では、熱風送風機4としては常温〜摂氏150
°Cの範囲内の熱風の吹きつけが可能なものを用い、又
、投入式クーラー28は冷却水を摂氏−20°C〜+3
0゛Cの範囲内で変化させることができるものを用い、
且つ回転体回転用モーター9としては回転体1を毎分0
回〜20回の範囲内で回転できるものを用いている。
In this embodiment, the hot air blower 4 operates at room temperature to 150 degrees Celsius.
The type of cooler 28 that can blow hot air within the temperature range of -20°C to +3°C is used.
Using something that can be changed within the range of 0°C,
In addition, the motor 9 for rotating the rotating body rotates the rotating body 1 at 0 per minute.
A device that can rotate within a range of 20 times to 20 times is used.

又、各回転型ポテンショメーター15.15・・・の出
力信号は個別に処理され、各試料S、S・・・の変形特
性及び復元特性の連続的データを同時に得ることが可能
となっている。そして、このようにして得られた特性デ
ーターはディスプレイ3日に表示されるとともにプリン
ター39やブロック−40によって適宜ハードコピーが
とられ、且つ前記試験データは試験環境データと共にフ
ロッピーディスク41に記憶される。
Further, the output signals of each rotary potentiometer 15, 15, . The characteristic data obtained in this way is displayed on the display 3, and a hard copy is made as appropriate by the printer 39 or block 40, and the test data is stored on the floppy disk 41 together with the test environment data. .

このような構成の本試験機の作動態様は次の如くである
。先ず各試料Sを回転体外周に周設された試料保持機構
にセツティングした後、水槽内の所定高さ位置まで冷却
水を給水し、投入式クーラー28を作動させて冷却水2
の温度を低下させる。
The operating mode of this testing machine with such a configuration is as follows. First, each sample S is set in a sample holding mechanism provided around the outer periphery of the rotating body, and then cooling water is supplied to a predetermined height in the water tank, and the injection type cooler 28 is operated to supply the cooling water 2.
lower the temperature.

次いで、回転体1を回転させると同時に熱風送風機4を
作動させて熱風を試料に吹きつける。すると試料は熱風
と冷却水の間を回転移動しながら伸縮動作を反復しはじ
める。
Next, while rotating the rotating body 1, the hot air blower 4 is activated to blow hot air onto the sample. The sample then begins to expand and contract repeatedly while rotating between the hot air and cooling water.

試料の伸縮動作の詳細は第7図に示される。第7図(イ
)は加熱直後の状態を示しており、試料は母相オーステ
ナイト相(P相)の状態にあり、押しバネBの押圧力に
抗して記憶形状に復元している。復元状態では試料は強
靭で変形しにくい為、押しバネ已による押圧に対しても
試料Sは収縮することはない。
Details of the expansion and contraction movement of the sample are shown in FIG. FIG. 7(a) shows the state immediately after heating, where the sample is in the parent austenite phase (P phase) and has restored its memorized shape against the pressing force of the compression spring B. In the restored state, the sample is strong and difficult to deform, so the sample S does not shrink even when pressed by the push spring.

回転体1の回転により試料Sが冷却水2に浸漬されると
、試料Sは急冷されてマルテンサイト相(M相)となる
@M相の試料は変形容易であるから、押しバネBの押圧
力により試料Sは収縮する。
When the sample S is immersed in the cooling water 2 due to the rotation of the rotating body 1, the sample S is rapidly cooled and turns into a martensite phase (M phase). Since the sample in the M phase is easily deformed, the pressure of the push spring B is The sample S contracts due to the pressure.

この状態は第7図(ロ)で示される。このようにして試
料は加熱と冷却の反復によってその長さが伸縮するが、
この伸縮動作は延設杆18と連結アーム17を介して回
転型ポテンショメーター15の回転軸16の角度変化に
変換された上で、最終的には回転型ポテンショメーター
15の抵抗値変化として検出される。
This state is shown in FIG. 7(b). In this way, the length of the sample expands and contracts through repeated heating and cooling.
This expansion/contraction movement is converted into an angle change of the rotating shaft 16 of the rotary potentiometer 15 via the extending rod 18 and the connecting arm 17, and is finally detected as a change in the resistance value of the rotary potentiometer 15.

このようにし7て検出された抵抗値変化はコンピュータ
ー37によって演算処理され、試料の変形特性及び復元
特性の連続的データーが採取される。
The resistance value changes detected in this way are processed by the computer 37, and continuous data on the deformation characteristics and restoring characteristics of the sample is collected.

外部応力負荷手段に用いた押しバネBはバネ定数が既知
であるから、その押圧力はスライドロッド13の移動距
離から直接算出することができる。したがって回転型ポ
テンショメーター15の抵抗値を検出するだけで外部応
力の大きさとともに、該外部応力に対する変形特性や復
元特性が計測することができる。そして試料の伸縮動作
を数万回〜数十万回反復させ、この反復過程における特
性劣化を計測するものである。
Since the spring constant of the pressing spring B used as the external stress applying means is known, its pressing force can be directly calculated from the moving distance of the slide rod 13. Therefore, by simply detecting the resistance value of the rotary potentiometer 15, it is possible to measure the magnitude of external stress as well as the deformation characteristics and restoring characteristics with respect to the external stress. Then, the expansion and contraction motion of the sample is repeated tens of thousands to hundreds of thousands of times, and the deterioration of characteristics during this repetitive process is measured.

冷却水2の水位はレベルセンサー30で常に監視されて
いるので、水位が低下したときには電磁弁32が自動的
に開いて給水がおこなわれ水位は常に一定に維持されて
、試料の冷却水への浸漬を確実なものとしている。又、
試験が終了したときには、自動的にこの状態を検知して
電磁弁33を開いて冷却水の排水を行なう。このように
することで試験終了後の試料が冷却水内に長時間放置さ
れることはなくなり、試料の劣化を防止することができ
る。
The water level of the cooling water 2 is constantly monitored by the level sensor 30, so when the water level drops, the solenoid valve 32 automatically opens to supply water, and the water level is always maintained constant, ensuring that the sample does not enter the cooling water. Ensures immersion. or,
When the test is completed, this state is automatically detected and the solenoid valve 33 is opened to drain the cooling water. By doing this, the sample will not be left in the cooling water for a long time after the test is completed, and deterioration of the sample can be prevented.

以上のように本発明にかかる形状記憶合金疲労試験機は
、多数の試料を同時に試験することができ、しかも試料
に対して外部応力を負荷した状態で伸縮試験ができるの
で、実際の使用環境に即した疲労試験が可能となる。又
、試料を周設した回転体を熱風と冷却水の間を回転させ
る構造であり、その試料の伸縮サイクルは回転体の回転
数を制御することで簡単に行うことができるから伸縮サ
イクルを変化させることが容易であり、更に伸縮サイク
ルを短くすることも容易であるから反復試験に要する時
間を大幅に短縮することができる。又、コイルバネを取
り外したときには、無負荷状態での疲労試験も可能とな
り、一台で負荷試験と無負荷試験の両方が可能となる。
As described above, the shape memory alloy fatigue tester according to the present invention can test a large number of samples at the same time, and can perform expansion and contraction tests while applying external stress to the sample, so it can be used in the actual usage environment. This makes it possible to carry out fatigue tests in a timely manner. In addition, the structure is such that a rotating body surrounding the sample is rotated between hot air and cooling water, and the expansion/contraction cycle of the sample can be easily performed by controlling the rotation speed of the rotating body, so the expansion/contraction cycle can be changed. It is easy to carry out the test, and it is also easy to shorten the expansion/contraction cycle, so the time required for repeated tests can be significantly shortened. Furthermore, when the coil spring is removed, fatigue tests can be performed in a no-load state, making it possible to perform both load and no-load tests with a single device.

尚、本実施例では加熱手段として熱風送風機を用い、冷
却手段としては冷却水を用いることとしたが、加熱手段
として温水を用い、他方、冷却手段として冷風送風機を
用いることも可能である。
In this embodiment, a hot air blower is used as the heating means and cooling water is used as the cooling means, but it is also possible to use hot water as the heating means and a cold air blower as the cooling means.

又、加熱手段として熱風送風機を用い、冷却手段として
冷風送風機を用いることも可能である。このように加熱
手段と冷却手段の両方に送風機を用いたときには、冷却
水や温水を用いたときのように試料は濡れることはなく
、常に乾燥状態に維持することができるので、試料特性
に対する湿気の影響は極力排除でき、しかも乾燥の必要
がないので回転体の回転速度も上げることができる。
It is also possible to use a hot air blower as the heating means and a cold air blower as the cooling means. In this way, when a blower is used as both the heating means and the cooling means, the sample does not get wet unlike when cooling water or hot water is used, and the sample can always be kept in a dry state. The influence of this can be eliminated as much as possible, and since there is no need for drying, the rotation speed of the rotating body can also be increased.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明にかかる形状記憶合金疲労試験機は、コイル形状
となした形状記憶合金に対し、その大きさが既知である
外部応力を作用させることができる外部応力負荷手段を
固定的若しくは取り外し可能に関係づけて保持機構を構
成し、該保持機構に形状記憶合金の伸縮距離を測定する
伸縮距離測定手段を設けて単位試験ユニットとなし、該
単位試験ユニットをその外周に放射状に複数個周設した
回転体を構成し、この回転体を離間配置した加熱手段と
冷却手段間を回転移動するよう構成したので、多数の試
料を同時に試験することができるとともに、膨大な回数
の反復試験を短期間で行うことができる。そして、本発
明装置は試料に対し外部応力を負荷したときの変形特性
及び復元特性を計測することができるので、実際に使用
する環境により近似した環境下での疲労試験を行うこと
ができる。又、外部応力負荷手段を取り外したときには
無負荷時の特性試験も行うことができ、一台で負荷試験
と無負荷試験の両方を行うことができて汎用性が高い。
The shape memory alloy fatigue tester according to the present invention is provided with an external stress loading means that can fixedly or removably apply an external stress whose magnitude is known to the shape memory alloy formed into a coil shape. The holding mechanism is provided with an expansion/contraction distance measuring means for measuring the expansion/contraction distance of the shape memory alloy to form a unit test unit, and a plurality of unit test units are arranged radially around the outer circumference of the unit test unit. The rotating body is configured to rotate and move between the heating means and the cooling means, which are spaced apart, so that it is possible to test a large number of samples at the same time, and to perform a huge number of repeated tests in a short period of time. be able to. Furthermore, since the apparatus of the present invention can measure the deformation characteristics and restoring characteristics when external stress is applied to the sample, fatigue tests can be conducted under an environment that more closely resembles the environment in which the sample will actually be used. Further, when the external stress applying means is removed, a characteristic test can be performed under no load, and a single device can perform both a load test and a no-load test, making it highly versatile.

又、試料の保持機構として、スライドロッドにコイル状
試料を挿通して試料の伸縮距離とスライドロッドの移動
距離を対応させ、該スライドロッドに対して外部応力負
荷手段を関係づけたものを用いたときには、試料の保持
が容易となるとともに試料の伸縮距離はスライドロッド
の移動距離によって計測できるから試料の伸縮距離の計
測が容易となる。
In addition, as a sample holding mechanism, a coiled sample was inserted into a slide rod, the distance of expansion and contraction of the sample corresponded to the distance of movement of the slide rod, and an external stress applying means was associated with the slide rod. In some cases, the sample can be easily held and the distance of expansion and contraction of the sample can be measured by the moving distance of the slide rod, making it easy to measure the distance of expansion and contraction of the sample.

外部応力負荷手段として、スライドロッドに挿通したバ
ネ定数が既知であるコイルバネを用いたときには、外部
応力の大きさをスライドロッドの移動距離で計測するこ
とができるから試験ユニットの構成が簡−化できる。
When a coil spring with a known spring constant inserted through the slide rod is used as the external stress loading means, the magnitude of the external stress can be measured by the distance traveled by the slide rod, which simplifies the configuration of the test unit. .

又、伸縮距離測定手段として回転型ボテンシゴメーター
を用いたときには、試料の伸縮動作は回転動作に置き換
えられた上、最終的には抵抗値変化として検出できるの
で、得られたデーターのコンピューター処理が容易とな
る。
Furthermore, when a rotary potentiometer is used as a means for measuring the stretching distance, the stretching motion of the sample is replaced by a rotating motion, and ultimately it can be detected as a resistance value change, so computer processing of the obtained data is easy. It becomes easier.

加熱手段として熱風送風機を用い、冷却手段として冷却
水を満たした水槽を泪いたときには、加熱手段と冷却手
段を高さ方向に離間して配置できる上に、両手段間の熱
交換を比較的少ないものとできるから両手段の近接配置
が可能となり、装置全体の小型化が可能となる。
When a hot air blower is used as the heating means and a water tank filled with cooling water is used as the cooling means, the heating means and the cooling means can be placed apart in the height direction, and there is relatively little heat exchange between the two means. Since the two means can be arranged in close proximity to each other, it is possible to downsize the entire device.

又、熱風送風機として熱風温度、風量及び吹きつけ角度
が可変できるものを用いたときには加熱条件の幅広い可
変が可能となり、更に冷却水として不凍液を用いたとき
には冷却水の温度を摂氏零度以下とすることもできるか
ら多種多様な試験環境を実現することができる。
Furthermore, when using a hot air blower that can vary the hot air temperature, air volume, and blowing angle, it is possible to vary the heating conditions over a wide range, and when antifreeze is used as the cooling water, the temperature of the cooling water can be kept below zero degrees Celsius. It is also possible to implement a wide variety of test environments.

又、電磁弁を有する排水管を水槽に設け、前記電磁弁の
開閉を回転体の制御機構に関係づけ、回転停止と同時に
冷却水を排水させたときには、試験終了後に試料が長時
間冷却水中に浸漬状態となることはなくなるので、試験
終了後試料の特性が劣化することを防止できる。そして
試験終了後、長時間放置しても特性劣化がない上に、試
験直後に試料を取り外す必要もないから、試験中も研究
者が立ち合う必要のない完全自動化した試験機が提供で
きるのである。
In addition, if a drain pipe with a solenoid valve is installed in the water tank, and the opening and closing of the solenoid valve is related to the control mechanism of the rotating body, and the cooling water is drained at the same time as the rotation stops, the sample will remain in the cooling water for a long time after the test is completed. Since the sample is not in an immersed state, it is possible to prevent the characteristics of the sample from deteriorating after the test is completed. Furthermore, after the test is completed, there is no characteristic deterioration even if left for a long time, and since there is no need to remove the sample immediately after the test, it is possible to provide a fully automated testing machine that does not require researchers to be present during the test. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明にかかる形状記憶合金疲労試験機の一実
施例の全体構成の概略を示す正面図、第2図は同実施例
における回転体の側面図、第3図は同実施例における制
御系統を示す説明図、第4図は同実施例における試験ユ
ニットを示す拡大説明図、第5図(イ)、(ロ)及び第
6図は試験ユニットの他の実施例、第7図(イ)、(ロ
)は試験ユニットの動きを示す拡大説明図である。 S:試料、     U:単位試験ユニット、B:押し
バネ、    B′ :引きバネ、に回転体、    
 2:冷却水、 3:水槽、     4:熱風送風機、5:円板、  
   6:回転軸、 7:プーリ、     8:伝達ベルト、9:回転体回
転用モーター、 10:基台プレート、 lla、llb :挿通孔、1
2a、12b  :支持板、 13ニスライドロツド、
14:係止リング、 15:回転型ポテンショメーター、 16:回転軸、    17:連結アーム、18:延設
杆、    19:規制板、20:係止板、    2
1:差動トランス、22:コア、      23:リ
ード線、24ニスリツプリング、25:内蔵モーター、
26:ブロワ−、27:送風口、 28:投入式クーラー、29:冷却体、30ニレベルセ
ンサー、31:給水管、32:電磁弁、    33:
電磁弁、34:排水管、    35:回転羽根、36
:モーター、   37:コンピューター、38:ディ
スプレイ、 39ニブリンター、40ニブロック−14
1:フロッピーディスク。 特許出願人 財団法人 大阪科学技術センター第6図 (イ) 第4図 第5図 (イ)
FIG. 1 is a front view schematically showing the overall configuration of an embodiment of a shape memory alloy fatigue testing machine according to the present invention, FIG. 2 is a side view of a rotating body in the embodiment, and FIG. An explanatory diagram showing the control system, FIG. 4 is an enlarged explanatory diagram showing the test unit in the same embodiment, FIGS. A) and (B) are enlarged explanatory diagrams showing the movement of the test unit. S: sample, U: unit test unit, B: push spring, B': tension spring, rotating body,
2: Cooling water, 3: Water tank, 4: Hot air blower, 5: Disc,
6: Rotating shaft, 7: Pulley, 8: Transmission belt, 9: Rotating body rotation motor, 10: Base plate, lla, llb: Through hole, 1
2a, 12b: support plate, 13 varnished rod,
14: Locking ring, 15: Rotating potentiometer, 16: Rotating shaft, 17: Connection arm, 18: Extension rod, 19: Regulation plate, 20: Locking plate, 2
1: Differential transformer, 22: Core, 23: Lead wire, 24 Nisslip ring, 25: Built-in motor,
26: Blower, 27: Air outlet, 28: Inlet type cooler, 29: Cooling body, 30 Nilevel sensor, 31: Water supply pipe, 32: Solenoid valve, 33:
Solenoid valve, 34: Drain pipe, 35: Rotating vane, 36
: Motor, 37: Computer, 38: Display, 39 Nibinter, 40 Niblock-14
1: Floppy disk. Patent applicant Osaka Science and Technology Center Figure 6 (a) Figure 4 Figure 5 (a)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)コイル形状となした形状記憶合金を伸縮可能に保持
し、且つ該形状記憶合金に対し、その大きさが既知であ
る外部応力を形状記憶合金の伸縮方向に作用させること
ができる外部応力負荷手段を固定的若しくは取り外し可
能に関係づけて保持機構を構成し、該保持機構に形状記
憶合金の伸縮距離測定手段を取付けて単位試験ユニット
となし、該単位試験ユニットをその外周に放射状に複数
個周設した回転体を構成するとともに、該回転体を離間
配置した加熱手段と冷却手段間に位置づけ、回転体表面
に位置する各試験ユニットが加熱手段と冷却手段間を回
転移動するよう構成した形状記憶合金疲労試験機。 2)長さ方向に移動可能なスライドロッドにコイル状形
状記憶合金を挿通し、該形状記憶合金の一端をスライド
ロッドに固定若しくは係止して、形状記憶合金の伸縮距
離をスライドロッドの移動距離に対応させ、且つ前記ス
ライドロッドには該スライドロッドを長さ方向に移動さ
せうる外部応力負荷手段を関係づけて保持機構を構成し
てなる前記特許請求の範囲第1項記載の形状記憶合金疲
労試験機。 3)スライドロッド上における形状記憶合金に隣接する
位置にバネ定数が既知であるコイルバネをその一端がス
ライドロッドに固定若しくは係止されるようにして挿通
し、該コイルバネの弾性復元力を外部応力負荷手段とし
て用いてなる前記特許請求の範囲第2項記載の形状記憶
合金疲労試験機。 4)伸縮距離測定手段として、スライドロッドの基端近
傍に回転型ポテンショメーターを配置し、該回転型ポテ
ンショメーターの回転軸に軸止された連結アームの先端
を延設杆を介してスライドロッドの基端に枢着したもの
を用いてなる前記特許請求の範囲第2項又は第3項記載
の形状記憶合金疲労試験機。 5)加熱手段として熱風送風機を用い、冷却手段として
は冷却水を満たした水槽を用いてなる前記特許請求の範
囲第1項、第2項、第3項又は第4項記載の形状記憶合
金疲労試験機。 6)熱風送風機としては、熱風温度、風量及び吹きつけ
角度が可変できるものを用いてなる前記特許請求の範囲
第5項記載の形状記憶合金疲労試験機。 7)冷却水としては不凍液を用いてなる前記特許請求の
範囲第5項記載の形状記憶合金疲労試験機。 8)冷却水排水用の排水管を水槽に設けるとともに、前
記排水管には、回転体の回転が終了したときにはその弁
を開いて冷却水を排出する電磁弁を設けてなる前記特許
請求の範囲第5項記載の形状記憶合金疲労試験機。
[Claims] 1) Holding a shape memory alloy formed into a coil shape so that it can expand and contract, and applying an external stress whose magnitude is known to the shape memory alloy in the direction of expansion and contraction of the shape memory alloy. A holding mechanism is constructed by fixedly or removably associating an external stress applying means that can be applied, and a shape memory alloy expansion/contraction distance measuring means is attached to the holding mechanism to form a unit test unit. A plurality of rotating bodies are arranged radially around the outer periphery, and the rotating bodies are positioned between a heating means and a cooling means that are spaced apart, and each test unit located on the surface of the rotating body rotates between the heating means and the cooling means. Shape memory alloy fatigue testing machine configured to move. 2) Insert a coiled shape memory alloy into a longitudinally movable slide rod, fix or lock one end of the shape memory alloy to the slide rod, and calculate the expansion and contraction distance of the shape memory alloy by the moving distance of the slide rod. The shape memory alloy fatigue structure according to claim 1, wherein the holding mechanism is constructed by associating the slide rod with an external stress applying means capable of moving the slide rod in the longitudinal direction. testing machine. 3) A coil spring with a known spring constant is inserted into a position adjacent to the shape memory alloy on the slide rod with one end fixed or locked to the slide rod, and the elastic restoring force of the coil spring is applied to an external stress. A shape memory alloy fatigue testing machine according to claim 2, which is used as a means. 4) As an expansion/contraction distance measuring means, a rotary potentiometer is arranged near the base end of the slide rod, and the tip of a connecting arm fixed to the rotating shaft of the rotary potentiometer is connected to the base end of the slide rod through an extending rod. A shape memory alloy fatigue testing machine according to claim 2 or 3, which uses a shape memory alloy fatigue testing machine that is pivotally connected to the body. 5) Shape memory alloy fatigue according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein a hot air blower is used as a heating means and a water tank filled with cooling water is used as a cooling means. testing machine. 6) The shape memory alloy fatigue testing machine according to claim 5, wherein the hot air blower is one that can vary the hot air temperature, air volume, and blowing angle. 7) The shape memory alloy fatigue tester according to claim 5, wherein antifreeze is used as the cooling water. 8) A drain pipe for draining cooling water is provided in the water tank, and the drain pipe is provided with an electromagnetic valve that opens the valve and discharges the cooling water when the rotation of the rotating body is completed. The shape memory alloy fatigue tester according to item 5.
JP13419089A 1989-05-27 1989-05-27 Fatigue tester for shape memory alloy Pending JPH02311739A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13419089A JPH02311739A (en) 1989-05-27 1989-05-27 Fatigue tester for shape memory alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13419089A JPH02311739A (en) 1989-05-27 1989-05-27 Fatigue tester for shape memory alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02311739A true JPH02311739A (en) 1990-12-27

Family

ID=15122541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13419089A Pending JPH02311739A (en) 1989-05-27 1989-05-27 Fatigue tester for shape memory alloy

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02311739A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010117181A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Sekisui House Ltd Device for testing deterioration of sealing material
US8706305B2 (en) 2008-02-21 2014-04-22 Canadian Space Agency Feedback control for shape memory alloy actuators
JP2018072216A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 積水ハウス株式会社 Sealant dynamic exposure test device
TWI655431B (en) * 2018-02-22 2019-04-01 潘天賜 Shape memory alloy wire shrinkage test system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57136139A (en) * 1981-02-17 1982-08-23 Mitsubishi Electric Corp Fatigue testing device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57136139A (en) * 1981-02-17 1982-08-23 Mitsubishi Electric Corp Fatigue testing device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8706305B2 (en) 2008-02-21 2014-04-22 Canadian Space Agency Feedback control for shape memory alloy actuators
JP2010117181A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Sekisui House Ltd Device for testing deterioration of sealing material
JP2018072216A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 積水ハウス株式会社 Sealant dynamic exposure test device
TWI655431B (en) * 2018-02-22 2019-04-01 潘天賜 Shape memory alloy wire shrinkage test system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7353715B2 (en) System, apparatus and method for testing under applied and reduced loads
CN106840852B (en) A kind of more atmosphere in situ environment stress gauges of modularization wide temperature range
US3488992A (en) Curometer
US8210051B2 (en) System and method for cyclic testing
CN204718898U (en) High-temp in-situ stretching-fatigue test system
EP0132056B1 (en) Rheometer and method of use thereof
CN112858033A (en) Electric heating shape memory alloy spring performance test system
JPH02311739A (en) Fatigue tester for shape memory alloy
Ho et al. Characterization of SMA actuator for applications in robotic neurosurgery
He et al. Use of electrical resistance testing to redefine the transformation kinetics and phase diagram for shape-memory alloys
US20030041663A1 (en) High throughput fabric handle screening
US8210050B2 (en) Apparatus and system for cyclic testing
Vahapoglu et al. Uniaxial tensile testing of rubber-like materials
CN206740554U (en) A kind of nano impress device based on GM refrigeration machines
CN110231228A (en) Thickness is to the plate corrugation performance test apparatus and application method under stress
US4056973A (en) Testing viscoelastic solids
CN105699619B (en) A kind of metal fever potential measuring instrument
CN106568648A (en) Meso-scale experimental method for mechanical properties of material
Daniel et al. Photothermoelastic analysis of bonded propellant grains: A technique for the direct thermal loading of propellant-grain models has been developed and the results obtained for this loading have been compared with those obtained previously using pressure loading
US4109516A (en) Cam plastometer
Aksel et al. A study of quenching: experiment and modelling
RU123157U1 (en) DEVICE FOR TESTING RESISTANCE OF MATERIALS OF THERMAL FATIGUE
SU1651147A1 (en) Device for breaking machine to test materials
Atkinson Simple and inexpensive pressure control equipment for conventional and stress path triaxial testing of soils
Eisakhani et al. Electrical resistance and natural convection heat transfer modeling of shape memory alloy wires