JPH0328731A - 耐熱部材の熱応力予測方法 - Google Patents
耐熱部材の熱応力予測方法Info
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- JPH0328731A JPH0328731A JP2026392A JP2639290A JPH0328731A JP H0328731 A JPH0328731 A JP H0328731A JP 2026392 A JP2026392 A JP 2026392A JP 2639290 A JP2639290 A JP 2639290A JP H0328731 A JPH0328731 A JP H0328731A
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
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- G—PHYSICS
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- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
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- G—PHYSICS
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- G01N2203/0246—Special simulation of "in situ" conditions, scale models or dummies
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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、一部分もしくは全体が５００℃以上の高温に
加熱される耐熱部材の熱応力を予測する方法に関する。
加熱される耐熱部材の熱応力を予測する方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題］繰り返
し加熱・冷却条件におかれる断熱部材、例えば自動車等
の内燃機関に用いられるマニホールド等の排気機器は、
運転時の割れなどの破壊を防止するために、熱歪量が最
小になるように設計する必要がある。例えば自動車にお
ける排気マニホールドの場合、エンジンの高性能化に伴
って次第に高温で使用されるようになり、大きな熱負荷
を受けるので、熱歪により亀裂等が発生しないように、
設計しなければならない。
し加熱・冷却条件におかれる断熱部材、例えば自動車等
の内燃機関に用いられるマニホールド等の排気機器は、
運転時の割れなどの破壊を防止するために、熱歪量が最
小になるように設計する必要がある。例えば自動車にお
ける排気マニホールドの場合、エンジンの高性能化に伴
って次第に高温で使用されるようになり、大きな熱負荷
を受けるので、熱歪により亀裂等が発生しないように、
設計しなければならない。
従来、マニホールド等の熱歪分布の測定には、測定部位
の温度が２００℃以上の場合は、例えば特公昭５１−４
２９４７号に示される高温歪ゲージ等を使用していた。
の温度が２００℃以上の場合は、例えば特公昭５１−４
２９４７号に示される高温歪ゲージ等を使用していた。
しかし、前記高温歪ゲージは剛性が高く、また溶接によ
って計測部に貼り付けるために大きな乱歪が生じる。こ
のため曲率の小さな部位では、計測部からの剥離により
応答性が悪く、正しい数値を得ることが困難であった。
って計測部に貼り付けるために大きな乱歪が生じる。こ
のため曲率の小さな部位では、計測部からの剥離により
応答性が悪く、正しい数値を得ることが困難であった。
更に前記ゲージを用いても５００℃以上ではデータの直
線性が補償されず、高温におけるマニホールド表面全体
の歪分布は、５００℃以下のデータからの類推に頼って
いた。
線性が補償されず、高温におけるマニホールド表面全体
の歪分布は、５００℃以下のデータからの類推に頼って
いた。
また、上記方法では鋳造により試作品を作威して台上試
験を行い、試験結果に基づく設計変更を繰り返していた
。しかし、そのような方法では、設計、開発の期間が長
くなり、従って開発コストも高くなるという問題がある
。
験を行い、試験結果に基づく設計変更を繰り返していた
。しかし、そのような方法では、設計、開発の期間が長
くなり、従って開発コストも高くなるという問題がある
。
従って、本発明の目的は、運転時に５００℃以上の高温
に加熱される耐熱部材の熱応力分布の予測を、効率的に
高い信頼性をもって行う方法を提供することである。
に加熱される耐熱部材の熱応力分布の予測を、効率的に
高い信頼性をもって行う方法を提供することである。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、測定すべ
き耐熱部材と相似形状の高熱膨張材で成形したモデルを
用い、そのモデルを加熱することにより、前記耐熱部材
の熱応力分布が高い信頼性をもって得られることを発見
し、本発明を完或した。
き耐熱部材と相似形状の高熱膨張材で成形したモデルを
用い、そのモデルを加熱することにより、前記耐熱部材
の熱応力分布が高い信頼性をもって得られることを発見
し、本発明を完或した。
すなわち、本発明の方法は、少なくとも一部分もしくは
全体が高温に加熱される耐熱部材の熱応力予測方法であ
って、前記耐熱部材と相似形状の高熱膨張材で成形した
モデルを加熱し、前記モデルの所定部位に貼付した歪ゲ
ージを用いて熱応力を測定することを特徴とする。
全体が高温に加熱される耐熱部材の熱応力予測方法であ
って、前記耐熱部材と相似形状の高熱膨張材で成形した
モデルを加熱し、前記モデルの所定部位に貼付した歪ゲ
ージを用いて熱応力を測定することを特徴とする。
特に、前記モデルを拘束状態と自由状態で加熱して応力
を測定するか、または拘束状態と自由状態で高温から低
温に冷却して応力を測定すれば、それによって得られる
熱応力分布の信頼度が高くなる。
を測定するか、または拘束状態と自由状態で高温から低
温に冷却して応力を測定すれば、それによって得られる
熱応力分布の信頼度が高くなる。
あるいは、加熱時と冷却時の両方において、それぞれ拘
束状態と自由状態で応力を測定すれば、さらに理想的な
結果が得られる。
束状態と自由状態で応力を測定すれば、さらに理想的な
結果が得られる。
さらにまた、前記モデルの温度を温度センサによって測
定し、前記歪ゲージによる歪量の測定値を前記温度セン
サーによる温度の測定値によって補正し、所定温度にお
ける真の応力を算出すれば、より正確な結果が得られる
。
定し、前記歪ゲージによる歪量の測定値を前記温度セン
サーによる温度の測定値によって補正し、所定温度にお
ける真の応力を算出すれば、より正確な結果が得られる
。
本発明においては、測定を必要とする耐熱部材よりも数
十倍の熱膨張率を有する材料により、当該部材と相似形
状のモデルを作戊する。そのようなモデル用の材料とし
ては、例えば、球状黒鉛鋳鉄よりも２０〜２５倍の熱膨
張率を有するポリウレタン等の硬質発泡材料を用いる。
十倍の熱膨張率を有する材料により、当該部材と相似形
状のモデルを作戊する。そのようなモデル用の材料とし
ては、例えば、球状黒鉛鋳鉄よりも２０〜２５倍の熱膨
張率を有するポリウレタン等の硬質発泡材料を用いる。
その理由は、球状黒鉛鋳鉄製のマニホールドが運転時に
例えば８００℃に加熱されるとすると、８００ Ｘ
１／（２０〜２５）３２〜４０であるから、ポリウレタ
ンモデルを用いれ５ ６ ば３２〜４０℃に加熱するだけで、実体に相当する熱膨
張量が得られるからである。また発泡材料は加工も容易
である。
例えば８００℃に加熱されるとすると、８００ Ｘ
１／（２０〜２５）３２〜４０であるから、ポリウレタ
ンモデルを用いれ５ ６ ば３２〜４０℃に加熱するだけで、実体に相当する熱膨
張量が得られるからである。また発泡材料は加工も容易
である。
ポリウレタンは連続発泡処理によって作るが、密度（０
． ［］３〜０． １０ｇ／ｃｉｌ ）の均一性が高く
、熱伝導ＩＺ （０． ０２２ｋｃａ ＩＩ ／ｍ ・
ｈｒ − ℃以下）は低いので、加熱すると比較的長時
間かかって昇温、膨張する。
． ［］３〜０． １０ｇ／ｃｉｌ ）の均一性が高く
、熱伝導ＩＺ （０． ０２２ｋｃａ ＩＩ ／ｍ ・
ｈｒ − ℃以下）は低いので、加熱すると比較的長時
間かかって昇温、膨張する。
測定方法を具体的に説明すれば、第１図に示すように、
例えばマニホールドのモデル２を台（図示せず）上に置
き、表面に複数の歪ゲージ４、４、・を貼り付ける。ま
た、排気の人口３に排風用パイプ（図示せず）を取り付
ける。フランジ部６をボルトで台に固定して拘束状態に
した後、ドライヤー（図示せず）等による熱風をポート
８、８、・・・からモデル２の内側に当てて表面が５０
℃程度になるように加熱する。そして、このような高温
、拘束状態での歪量ε１を測定する。また、フランジ部
６での固定をせずに自由状態で、同様にして加訊し、歪
量ε２を測定する。そして（ε１−ε２）を、拘束条件
の影響が排除された加熱時の歪量とみなす。次に、応力
をσ、実体のヤング率をＥ（例えば８００℃での球状黒
鉛鋳鉄のヤング率）とすると、σ一（εドε２〉Ｅであ
るから、この式によって応力σを算出する。そしてその
値に基づいて、実際のマ二ホールドの設計を行う。
例えばマニホールドのモデル２を台（図示せず）上に置
き、表面に複数の歪ゲージ４、４、・を貼り付ける。ま
た、排気の人口３に排風用パイプ（図示せず）を取り付
ける。フランジ部６をボルトで台に固定して拘束状態に
した後、ドライヤー（図示せず）等による熱風をポート
８、８、・・・からモデル２の内側に当てて表面が５０
℃程度になるように加熱する。そして、このような高温
、拘束状態での歪量ε１を測定する。また、フランジ部
６での固定をせずに自由状態で、同様にして加訊し、歪
量ε２を測定する。そして（ε１−ε２）を、拘束条件
の影響が排除された加熱時の歪量とみなす。次に、応力
をσ、実体のヤング率をＥ（例えば８００℃での球状黒
鉛鋳鉄のヤング率）とすると、σ一（εドε２〉Ｅであ
るから、この式によって応力σを算出する。そしてその
値に基づいて、実際のマ二ホールドの設計を行う。
このようにして得られた応力分布においては、拘束条件
の影響が排除されているので、形状変更による効果のみ
を確認することができる。
の影響が排除されているので、形状変更による効果のみ
を確認することができる。
熱膨張した時の応力と冷却して収縮したときの応力が一
致しない場合があるので、より高い測定精度で歪分布が
得られるように、高温から低温に冷却した時の応力をも
測定するのが望ましい。そのためには、自由状態で上述
と同様にして加熱した後、ボルトで固定して拘束状態に
する。次いでモデル２に冷風を当てて強制冷却し、その
ような低温、拘束状態での歪量ε′，を測定する。それ
と同時に、自由状態で同様に加熱した後、自由状態のま
ま強制冷却し、歪量ε′２を測定する。そして （ε′
１−ε′２）を、拘束条件の影響が排除された冷却時の
歪量とみなす。最後に、上と同様にして応力σ′一（ε
′，−ε′２）Ｅを算出する。
致しない場合があるので、より高い測定精度で歪分布が
得られるように、高温から低温に冷却した時の応力をも
測定するのが望ましい。そのためには、自由状態で上述
と同様にして加熱した後、ボルトで固定して拘束状態に
する。次いでモデル２に冷風を当てて強制冷却し、その
ような低温、拘束状態での歪量ε′，を測定する。それ
と同時に、自由状態で同様に加熱した後、自由状態のま
ま強制冷却し、歪量ε′２を測定する。そして （ε′
１−ε′２）を、拘束条件の影響が排除された冷却時の
歪量とみなす。最後に、上と同様にして応力σ′一（ε
′，−ε′２）Ｅを算出する。
また、ヤング率Ｅは一般に温度が変わると変化ずる。ず
なわち各種制料の熱膨張率（収縮率）は温度に依存して
変化する。従って、より正確な応力評価を行うために、
各々の歪ゲージ４、４、・に隣接して、モデル２上に温
度センサー（図示せず）を載置あるいは貼付し、温度セ
ンサーによる温度の測定値によって、歪量の測定値ひい
ては応力の値を補正するのが望ましい。
なわち各種制料の熱膨張率（収縮率）は温度に依存して
変化する。従って、より正確な応力評価を行うために、
各々の歪ゲージ４、４、・に隣接して、モデル２上に温
度センサー（図示せず）を載置あるいは貼付し、温度セ
ンサーによる温度の測定値によって、歪量の測定値ひい
ては応力の値を補正するのが望ましい。
具体的に説明すれば、ヤング率の温度による変化は、各
々の材料に固有のものである。従って、予めモデル２の
温度に対応する実体材料の温度並びにヤング率Ｅ′を確
認しておき、そのようにして補正されたＥ′を用いて、
上と同様にして、応力σ一εＥ′を算出する。
々の材料に固有のものである。従って、予めモデル２の
温度に対応する実体材料の温度並びにヤング率Ｅ′を確
認しておき、そのようにして補正されたＥ′を用いて、
上と同様にして、応力σ一εＥ′を算出する。
さらにまた、上述の応力の測定と同時に、第２図に示す
ように、モデル２の熱分布を検知する赤外線カメラ３０
と、熱分布を熱画像としてカラー表示するディスプレイ
３２と、熱画像をフレームレコダ３４を介してディスプ
レイ３２゛ に表示するパソコン３６と、熱画像を印
刷出力するカラープリンタ３８とからなる熱画像解析装
置を用いて、赤外線カメラ３０によってモデル２の温度
分布を検知し、それをディスプレイ３２に熱画像として
カラー表示するとどもに、パソコン３４によってデータ
Ｍ ＪＪ７するのが望ましい。フレームレコーダ３４と
パソコン３６は、オンライン式に接続すれば、リアルタ
イムで熱画像情報を得ることができる。あるいは、フレ
ームレコーダ３４においてフロッピーディスク４０に熱
画像情報を記録し、パソコン３６のディスクドライブに
よって情報を読み出すような、オフライン式の接続を行
うこともできる。このようにして温度分布を視認ずるこ
とによって、効率的な設計を行うことが可能となる。
ように、モデル２の熱分布を検知する赤外線カメラ３０
と、熱分布を熱画像としてカラー表示するディスプレイ
３２と、熱画像をフレームレコダ３４を介してディスプ
レイ３２゛ に表示するパソコン３６と、熱画像を印
刷出力するカラープリンタ３８とからなる熱画像解析装
置を用いて、赤外線カメラ３０によってモデル２の温度
分布を検知し、それをディスプレイ３２に熱画像として
カラー表示するとどもに、パソコン３４によってデータ
Ｍ ＪＪ７するのが望ましい。フレームレコーダ３４と
パソコン３６は、オンライン式に接続すれば、リアルタ
イムで熱画像情報を得ることができる。あるいは、フレ
ームレコーダ３４においてフロッピーディスク４０に熱
画像情報を記録し、パソコン３６のディスクドライブに
よって情報を読み出すような、オフライン式の接続を行
うこともできる。このようにして温度分布を視認ずるこ
とによって、効率的な設計を行うことが可能となる。
実施例１
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
第１図に示すように、排気マニホールドのモデル２をポ
リウレタン（衣浦工業製ＫＭ−６０）で製作し、側面に
ａ − ｇで示す７個の抵抗線歪ゲージ４、４、９ １０ ・・・を接着剤で貼り付けた。モデル２と同材質のポリ
ウレタンで作或したボルトを用い、モデル２をフランジ
ボルト孔１０、１０、・・・の位置で台」二に固定して
拘束状態にした。次いで、下面にある４つのボート８、
８、・・・からドライヤーで熱風を内部に送給した。
リウレタン（衣浦工業製ＫＭ−６０）で製作し、側面に
ａ − ｇで示す７個の抵抗線歪ゲージ４、４、９ １０ ・・・を接着剤で貼り付けた。モデル２と同材質のポリ
ウレタンで作或したボルトを用い、モデル２をフランジ
ボルト孔１０、１０、・・・の位置で台」二に固定して
拘束状態にした。次いで、下面にある４つのボート８、
８、・・・からドライヤーで熱風を内部に送給した。
１０秒間の加熱によって表面温度が約５０℃になった時
点で加熱を停止し、各ゲージ位置の歪量εを測定した。
点で加熱を停止し、各ゲージ位置の歪量εを測定した。
一方、モデル２を台上に自由状態で置き、上記と同様に
してモデル２を加熱し、各ゲージ位置の歪量ε２を測定
した。
してモデル２を加熱し、各ゲージ位置の歪量ε２を測定
した。
さらに、上記と同様にモデル２を加熱して約５０℃にな
った時点でボルトで固定して拘束状態にし、次にドライ
ヤーで冷風を当てて強制冷却し、表面温度が約２０℃に
なった時点で冷却を停止し、各ゲージ位置の歪量ε′１
を測定した。
った時点でボルトで固定して拘束状態にし、次にドライ
ヤーで冷風を当てて強制冷却し、表面温度が約２０℃に
なった時点で冷却を停止し、各ゲージ位置の歪量ε′１
を測定した。
一方、同様に加熱した後、自由状態のまま冷却して、歪
量ε′２を測定した。
量ε′２を測定した。
このようにして測定した拘束状態かつ加熱時の歪量ε，
と自由状態かつ加熱時の歪量ε２との差（ε１ε２）、
及び拘束状態かつ冷却時の歪量ε′と、自由状態かつ冷
却時の歪量ε′２との差（ε′ε′２）の値を第１表に
示す。
と自由状態かつ加熱時の歪量ε２との差（ε１ε２）、
及び拘束状態かつ冷却時の歪量ε′と、自由状態かつ冷
却時の歪量ε′２との差（ε′ε′２）の値を第１表に
示す。
さらに、ヤング率Ｅとして球状黒鉛鋳鉄の８（］０℃で
のヤング率１．７０００ｋｇｆ／ｍｍ２を用い、σ一（
εε２）Ｅあるいはσ′一（ε′，−ε′２）Ｅの式に
よって算出した応力の値も第１表に示す。ただし、ゲー
ジはモデルに接着剤を介して貼り付けるが、モデルの膨
張量の大部分は接着剤の膨張によって吸収され、ゲージ
による計測値はモデルの実際の膨張量の１／１４． ８
であることが予めわかっているので、（ε１−ε２）あ
るいは（ε′１−ε′２）の値は、ゲージの計測値を１
４．８倍した数値である。（一の符号がついているのは
圧縮応力が生じ、十の数値は弓張応力が生じたことを示
す。） 測定結果ではｂ，ｃ、（１、Ｃの位置での歪．ｊｊ１′
が比較的大きいが、この位置にはフランジボルト孔１０
の下見逃げ門ｆｆＢ ｈ＜〆ｒ：在ずる。そ・二で、モ
デル２の′ｉＩｉ．ｌｌｌｉ面が全体的に縦力１１Ｉ１
に長い楕円となるように伸長して、断ｉＩｊ１積は変え
ず、横方向の幅は小さくし、工具逃げ凹部をなくすよう
に形状変更した１、形状変更後、１゛７記とｌｆｆｉ１
様の力法で、拘束状態か一〉加熱時の歪量Ｅｌ、白山状
態かつ加熱時の，Ｉ， ，ｊｉｊＣ，、拘束状態かつ冷
ｔｌ ＵＩ４ｊ ノ”ＡＺ Ｈ ε’ １、１１山状態
かつ冷却時の呈Ｆ量ε′２を測定した。それらの値から
算出した （ε、一ε２）及び （ε′１−ε′２）の
値、並びに応力σ、σ′の実出値も第１表に示す，，各
毘く力値の比較からわかるように、全体的に応力が｛Ｉ
ｌｔ Ｔ Ｌ．、形状変史の効果が認められた３，また
上述の応力の測定と同時に、赤夕｛線映像製置（Ｉ−１
木７ Ｌ７ ．−（’ −： ク７．社製ＴＶＳ３００
ｆ））ｔ’用いて、モう゛ル２の加熱時の温度勺４】の
変化を熱画像どじでディスプレイに表示し、それを観測
するとともに、プリンターでカラー図曲として出力した
。
のヤング率１．７０００ｋｇｆ／ｍｍ２を用い、σ一（
εε２）Ｅあるいはσ′一（ε′，−ε′２）Ｅの式に
よって算出した応力の値も第１表に示す。ただし、ゲー
ジはモデルに接着剤を介して貼り付けるが、モデルの膨
張量の大部分は接着剤の膨張によって吸収され、ゲージ
による計測値はモデルの実際の膨張量の１／１４． ８
であることが予めわかっているので、（ε１−ε２）あ
るいは（ε′１−ε′２）の値は、ゲージの計測値を１
４．８倍した数値である。（一の符号がついているのは
圧縮応力が生じ、十の数値は弓張応力が生じたことを示
す。） 測定結果ではｂ，ｃ、（１、Ｃの位置での歪．ｊｊ１′
が比較的大きいが、この位置にはフランジボルト孔１０
の下見逃げ門ｆｆＢ ｈ＜〆ｒ：在ずる。そ・二で、モ
デル２の′ｉＩｉ．ｌｌｌｉ面が全体的に縦力１１Ｉ１
に長い楕円となるように伸長して、断ｉＩｊ１積は変え
ず、横方向の幅は小さくし、工具逃げ凹部をなくすよう
に形状変更した１、形状変更後、１゛７記とｌｆｆｉ１
様の力法で、拘束状態か一〉加熱時の歪量Ｅｌ、白山状
態かつ加熱時の，Ｉ， ，ｊｉｊＣ，、拘束状態かつ冷
ｔｌ ＵＩ４ｊ ノ”ＡＺ Ｈ ε’ １、１１山状態
かつ冷却時の呈Ｆ量ε′２を測定した。それらの値から
算出した （ε、一ε２）及び （ε′１−ε′２）の
値、並びに応力σ、σ′の実出値も第１表に示す，，各
毘く力値の比較からわかるように、全体的に応力が｛Ｉ
ｌｔ Ｔ Ｌ．、形状変史の効果が認められた３，また
上述の応力の測定と同時に、赤夕｛線映像製置（Ｉ−１
木７ Ｌ７ ．−（’ −： ク７．社製ＴＶＳ３００
ｆ））ｔ’用いて、モう゛ル２の加熱時の温度勺４】の
変化を熱画像どじでディスプレイに表示し、それを観測
するとともに、プリンターでカラー図曲として出力した
。
それによれば、形状変更前よりも後の力が局所加ｐ４％
！’ｉＴ≦が少なくなり、全体的に熱の広がりが見ら
れるようになった、，特に王具逃げ凹部での局所加かが
解消されたことが確認できた。， 〔発明の効果」 以上１税ｌリ］ １，た通り、本発明の熱応力−Ｐ測方
法におい−Ｃは、断熱性Ｃ゛高熱膨張亭を有ずるモデル
を用いで、モデルの表面に低温で淘度分布を作るため、
そこに生じろ熱歪を測定する歪ゲーシ｛ま汎川のものを
住用することかで・きる。このため広い温度範囲にわた
って直線性が補償され、曲率の小さな部分でも良好な追
随性を得ることができる。従って、測定が困難な部材の
熱応力分布を比較的容易に近似的に再現できる。
！’ｉＴ≦が少なくなり、全体的に熱の広がりが見ら
れるようになった、，特に王具逃げ凹部での局所加かが
解消されたことが確認できた。， 〔発明の効果」 以上１税ｌリ］ １，た通り、本発明の熱応力−Ｐ測方
法におい−Ｃは、断熱性Ｃ゛高熱膨張亭を有ずるモデル
を用いで、モデルの表面に低温で淘度分布を作るため、
そこに生じろ熱歪を測定する歪ゲーシ｛ま汎川のものを
住用することかで・きる。このため広い温度範囲にわた
って直線性が補償され、曲率の小さな部分でも良好な追
随性を得ることができる。従って、測定が困難な部材の
熱応力分布を比較的容易に近似的に再現できる。
また、モデルの拘束状態と白由状態での応力を７１１１
１定し、それらの差を評価するので、拘束条｛’Ｉの影
響が抽除される。従っ−Ｃ、形状変史による効果のみを
確認することができて、部相の熱応力分右を高い信頼性
をもって得ることが可能となる。
１定し、それらの差を評価するので、拘束条｛’Ｉの影
響が抽除される。従っ−Ｃ、形状変史による効果のみを
確認することができて、部相の熱応力分右を高い信頼性
をもって得ることが可能となる。
第ｌ図は本発１男の方法で用いられるモデルの正而図で
あり、 第２園は熱画像解析装評の概略構戒図である。 ２・・・千テ′ル ４・・・歪ゲージ ６・・・ソランジ部 ８・ ・ ・ボー ト １０・・・フランシボルト孔 ３０・・・赤外線カメラ ３２、３２′・ ・ ・ディスプ１ノイ３４・・・゛ノ
レームレニ］一ダ ３１｝・ ・ ・パソニ１ン ３８・・・プリンタ ４０・・・ノＵツピーディスク
あり、 第２園は熱画像解析装評の概略構戒図である。 ２・・・千テ′ル ４・・・歪ゲージ ６・・・ソランジ部 ８・ ・ ・ボー ト １０・・・フランシボルト孔 ３０・・・赤外線カメラ ３２、３２′・ ・ ・ディスプ１ノイ３４・・・゛ノ
レームレニ］一ダ ３１｝・ ・ ・パソニ１ン ３８・・・プリンタ ４０・・・ノＵツピーディスク
Claims (6)
- （１）少なくとも一部分もしくは全体が高温に加熱され
る耐熱部材の熱応力予測方法であって、前記耐熱部材と
相似形状の高熱膨張材で成形したモデルを加熱し、前記
モデルの所定部位に貼付した歪ゲージを用いて熱応力を
測定することを特徴とする方法。 - （２）少なくとも一部分もしくは全体が高温に加熱され
る耐熱部材の熱応力予測方法であって、前記耐熱部材と
相似形状の高熱膨張材で成形したモデルを拘束状態と自
由状態でそれぞれ加熱し、加熱時の歪量を、前記モデル
の所定部位に貼付した歪ゲージを用いて測定し、前記拘
束状態と自由状態での歪量の差から応力を算出すること
により、前記耐熱部材の加熱時の応力を求めることを特
徴とする方法。 - （３）少なくとも一部分もしくは全体が高温に加熱され
る耐熱部材の熱応力予測方法であって、前記耐熱部材と
相似形状の高熱膨張材で成形したモデルを拘束状態と自
由状態でそれぞれ高温から低温に冷却し、冷却時の歪量
を、前記モデルの所定部位に貼付した歪ゲージを用いて
測定し、前記拘束状態と自由状態での歪量の差から応力
を算出することにより、前記耐熱部材の冷却時の応力を
求めることを特徴とする方法。 - （４）少なくとも一部分もしくは全体が高温に加熱され
る耐熱部材の熱応力予測方法であって、前記耐熱部材と
相似形状の高熱膨張材で成形したモデルを、拘束状態と
自由状態でそれぞれ、低温から高温に加熱し、次いで冷
却し、加熱時及び冷却時の歪量をそれぞれ、前記モデル
の所定部位に貼付した歪ゲージを用いて測定し、前記拘
束状態と自由状態での歪量の差から応力を算出すること
により、前記耐熱部材の加熱時及び冷却時の応力を求め
ることを特徴とする方法。 - （５）請求項１乃至４のいずれかに記載の耐熱部材の熱
応力予測方法において、前記モデルの温度を温度センサ
ーによって測定し、前記歪ゲージによる歪量の測定値を
前記温度センサーによる温度の測定値によって補正し、
所定温度における真の応力を算出することを特徴とする
方法。 - （６）請求項１乃至５のいずれかに記載の耐熱部材の熱
応力予測方法において、前記高熱膨張材は発泡部材であ
ることを特徴とする方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2026392A JPH0820342B2 (ja) | 1989-03-30 | 1990-02-06 | 耐熱部材の熱応力予測方法 |
| EP90105927A EP0390117B1 (en) | 1989-03-30 | 1990-03-28 | Method of estimating thermal stress of heat-resistant member |
| DE69015399T DE69015399T2 (de) | 1989-03-30 | 1990-03-28 | Verfahren zur Abschätzung der thermischen Beanspruchung eines hitzebeständigen Elements. |
| US07/500,952 US5048346A (en) | 1989-03-30 | 1990-03-29 | Method of estimating the thermal stress of a heat-resistant member by testing a model of the member made of a different material |
| US07/725,452 US5129443A (en) | 1989-03-30 | 1991-07-03 | Method of manufacturing a product by estimating thermal stress using a model of the product made of different material |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-79842 | 1989-03-30 | ||
| JP7984289 | 1989-03-30 | ||
| JP2026392A JPH0820342B2 (ja) | 1989-03-30 | 1990-02-06 | 耐熱部材の熱応力予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0328731A true JPH0328731A (ja) | 1991-02-06 |
| JPH0820342B2 JPH0820342B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=26364170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2026392A Expired - Fee Related JPH0820342B2 (ja) | 1989-03-30 | 1990-02-06 | 耐熱部材の熱応力予測方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5048346A (ja) |
| EP (1) | EP0390117B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0820342B2 (ja) |
| DE (1) | DE69015399T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5630667A (en) * | 1994-03-30 | 1997-05-20 | Hitachi Metals Ltd | Model and method for predicting heat cracking of heat-resistant members |
| JP2013092448A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Toyota Motor Corp | 歪測定装置、線膨張係数測定方法、及び、サーモビュアの補正係数測定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3311316B2 (ja) * | 1999-09-10 | 2002-08-05 | 本田技研工業株式会社 | 熱サイクルを受ける物品の寿命評価方法 |
| JP3669887B2 (ja) * | 1999-11-29 | 2005-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 熱変形解析方法 |
| US6547432B2 (en) * | 2001-07-16 | 2003-04-15 | Stryker Instruments | Bone cement mixing and delivery device for injection and method thereof |
| CN114413780B (zh) * | 2022-03-29 | 2022-06-24 | 中国飞机强度研究所 | 一种用于飞机测试的结构热应变测量方法 |
| CN115235934A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-10-25 | 衡阳凯新特种材料科技有限公司 | 氮化硅陶瓷材料抗热震性能的检测方法及设备 |
| CN117929102B (zh) * | 2024-03-22 | 2024-05-28 | 深圳大学 | 动态真三轴电磁霍普金森杆的消除应力空白角装置及方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS62115332A (ja) * | 1985-11-14 | 1987-05-27 | Mitsubishi Motors Corp | 発泡樹脂モデルによる応力解析方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1698150B1 (de) * | 1967-03-23 | 1972-01-13 | Nikex Nehezipari Kulkere | Messkopf zum ermitteln von mehrachsigen spannungszustaenden in werkstuecken |
| DE2305308C3 (de) * | 1973-02-03 | 1979-12-06 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur räumlichen Sichtbarmachung und zur vorbereitenden Messung der Verformung von Begrenzungsflächen innenliegender Hohlräume eines Bauteiles |
| US3964313A (en) * | 1974-08-21 | 1976-06-22 | Swift & Company | Canned food recyclable thermal simulator |
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| US4711131A (en) * | 1986-01-03 | 1987-12-08 | Mobil Oil Corporation | Method and apparatus for determining crack initiation and propagation in metals |
| JPS62259038A (ja) * | 1986-05-06 | 1987-11-11 | Akira Shodoshima | 塑性加工用ひずみ速度依存性モデル材料 |
| SU1357781A1 (ru) * | 1986-07-14 | 1987-12-07 | Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Восстановления Деталей "Ремдеталь" | Образец дл испытаний валов на усталостную прочность |
| FR2632067B1 (fr) * | 1988-04-06 | 1990-09-14 | Armines | Procede et appareil de mesure du comportement mecanique de liaisons d'interfaces |
-
1990
- 1990-02-06 JP JP2026392A patent/JPH0820342B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-28 EP EP90105927A patent/EP0390117B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-28 DE DE69015399T patent/DE69015399T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-29 US US07/500,952 patent/US5048346A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69015399D1 (de) | 1995-02-09 |
| JPH0820342B2 (ja) | 1996-03-04 |
| EP0390117B1 (en) | 1994-12-28 |
| DE69015399T2 (de) | 1995-05-04 |
| EP0390117A2 (en) | 1990-10-03 |
| EP0390117A3 (en) | 1990-11-07 |
| US5048346A (en) | 1991-09-17 |
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