JPH05281116A - 磁場方向可変型材料力学特性評価装置 - Google Patents
磁場方向可変型材料力学特性評価装置Info
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- JPH05281116A JPH05281116A JP4105399A JP10539992A JPH05281116A JP H05281116 A JPH05281116 A JP H05281116A JP 4105399 A JP4105399 A JP 4105399A JP 10539992 A JP10539992 A JP 10539992A JP H05281116 A JPH05281116 A JP H05281116A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一台の超電導マグネット及び支持構造で磁場
方向を変化させて各種の力学特性評価試験を行うことが
可能な磁場方向可変型材料力学特性評価装置を提供する
こと。 【構成】 スプリット型超電導マグネットの内部に試験
片を配置可能な縦方向空間を中心線方向に設け、横方向
空間を中心線方向に直角な方向に設け、かつスプリット
型マグネットを両空間を含む平面内に９０度回転した２
姿勢で取付ける取付け金具を備えている。スプリット型
マグネットを評価装置本体に縦方向に設置して、試験片
をその中心線が縦方向空間の中心線と一致する状態で負
荷装置に取付け、縦方向磁場における材料試験を行う。
次に、スプリット型マグネットを横方向空間の中心線が
荷重負荷装置の中心線と一致する状態に横方向に取り付
けて、試験片を横方向空間に導入し負荷装置に取付け、
横方向磁場における材料試験を行う。
方向を変化させて各種の力学特性評価試験を行うことが
可能な磁場方向可変型材料力学特性評価装置を提供する
こと。 【構成】 スプリット型超電導マグネットの内部に試験
片を配置可能な縦方向空間を中心線方向に設け、横方向
空間を中心線方向に直角な方向に設け、かつスプリット
型マグネットを両空間を含む平面内に９０度回転した２
姿勢で取付ける取付け金具を備えている。スプリット型
マグネットを評価装置本体に縦方向に設置して、試験片
をその中心線が縦方向空間の中心線と一致する状態で負
荷装置に取付け、縦方向磁場における材料試験を行う。
次に、スプリット型マグネットを横方向空間の中心線が
荷重負荷装置の中心線と一致する状態に横方向に取り付
けて、試験片を横方向空間に導入し負荷装置に取付け、
横方向磁場における材料試験を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、異なる２つの磁場方
向のもとで試験片の力学特性評価をすることが可能な材
料力学特性評価装置に関するものである。
向のもとで試験片の力学特性評価をすることが可能な材
料力学特性評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超電導発電機、超電導電力貯蔵装置、リ
ニアモーターカー等の超電導技術においては超電導材料
及びその構造材料の材料の磁場方向と力学特性値の関係
は極めて重要であり、この関係を予め評価して把握して
おく必要がある。しかしながら、これらの材料の力学特
性のデータは力学特性評価装置の作成が困難であること
もあって、十分には収集されていない。
ニアモーターカー等の超電導技術においては超電導材料
及びその構造材料の材料の磁場方向と力学特性値の関係
は極めて重要であり、この関係を予め評価して把握して
おく必要がある。しかしながら、これらの材料の力学特
性のデータは力学特性評価装置の作成が困難であること
もあって、十分には収集されていない。
【０００３】従来、磁場下での材料の力学特性を評価す
るための装置としては材料の試験片を超電導マグネット
の磁場内に配置し、この試験片に荷重を負荷して磁場内
における材料力学特性を評価している。このような評価
装置として磁場方向が単一方向である材料力学特性評価
装置は既に発表されている。例えば第４５回１９９１年
度春季低温工学・超電導学会講演概要集第１１９頁に示
されているように、比較的高磁場の発生が容易なソレノ
イド型マグネットを荷重負荷装置に装着することによ
り、荷重方向と同一の磁場方向に関しては材料特性の評
価が行えるように構成されている。
るための装置としては材料の試験片を超電導マグネット
の磁場内に配置し、この試験片に荷重を負荷して磁場内
における材料力学特性を評価している。このような評価
装置として磁場方向が単一方向である材料力学特性評価
装置は既に発表されている。例えば第４５回１９９１年
度春季低温工学・超電導学会講演概要集第１１９頁に示
されているように、比較的高磁場の発生が容易なソレノ
イド型マグネットを荷重負荷装置に装着することによ
り、荷重方向と同一の磁場方向に関しては材料特性の評
価が行えるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ソレノイド型
マグネットでは単一方向の磁場下での試験片の材料力学
特性は評価できるが、磁場方向を変化させることができ
ない。よってそれと異なった磁場方向下における材料力
学特性を評価することができず超電導技術において使用
するための材料の力学的特性の評価としては不十分であ
る。また、異なった磁場方向下における材料力学特性を
評価するために異なった方向の磁場を発生することがで
きる超電導マグネットを別に設けることも考えられてい
るが、この場合には超電導マグネットを２基以上必要と
することになり材料特性評価装置として装置が大掛かり
かつ高価なものにならざるを得ない。
マグネットでは単一方向の磁場下での試験片の材料力学
特性は評価できるが、磁場方向を変化させることができ
ない。よってそれと異なった磁場方向下における材料力
学特性を評価することができず超電導技術において使用
するための材料の力学的特性の評価としては不十分であ
る。また、異なった磁場方向下における材料力学特性を
評価するために異なった方向の磁場を発生することがで
きる超電導マグネットを別に設けることも考えられてい
るが、この場合には超電導マグネットを２基以上必要と
することになり材料特性評価装置として装置が大掛かり
かつ高価なものにならざるを得ない。
【０００５】この発明は上記の如き事情に鑑みてなされ
たものであって、一台の超電導マグネット及び支持構造
で磁場方向を変化させて引張試験、破壊靱性試験等の各
種の力学特性評価試験を行うことが可能な磁場方向可変
型材料力学特性評価装置を提供することを目的とするも
のである。
たものであって、一台の超電導マグネット及び支持構造
で磁場方向を変化させて引張試験、破壊靱性試験等の各
種の力学特性評価試験を行うことが可能な磁場方向可変
型材料力学特性評価装置を提供することを目的とするも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の磁場方向可変型材料力学特性評価装置は、マグ
ネットの中心線方向に隣り合せて複数のマグネット巻線
を配置してあるスプリット型超電導マグネットの内部に
試験片を配置可能な縦方向空間を中心線方向に設け、か
つ試験片を配置可能な横方向空間を中心線方向に直角な
方向に設け、かつスプリット型マグネットを縦方向空間
の中心線及び横方向空間の中心線を含む平面内に９０度
回転した２姿勢で取付ける取付け金具を備えていること
を特徴としている。
の発明の磁場方向可変型材料力学特性評価装置は、マグ
ネットの中心線方向に隣り合せて複数のマグネット巻線
を配置してあるスプリット型超電導マグネットの内部に
試験片を配置可能な縦方向空間を中心線方向に設け、か
つ試験片を配置可能な横方向空間を中心線方向に直角な
方向に設け、かつスプリット型マグネットを縦方向空間
の中心線及び横方向空間の中心線を含む平面内に９０度
回転した２姿勢で取付ける取付け金具を備えていること
を特徴としている。
【０００７】
【作用】このように構成された磁場方向可変型材料力学
特性評価装置を利用して異なる２つの磁場方向で材料試
験を行う場合には、まず、スプリット型マグネットを縦
方向取付金具を利用して評価装置本体に縦方向に設置す
る。このとき、縦方向空間の中心線は荷重負荷装置の中
心線と一致する。この状態で試験片をその中心線が縦方
向空間の中心線と一致するように負荷装置に取付け、負
荷装置によって試験片に荷重を負荷させ、縦方向の磁場
のもとにおける材料試験を行う。
特性評価装置を利用して異なる２つの磁場方向で材料試
験を行う場合には、まず、スプリット型マグネットを縦
方向取付金具を利用して評価装置本体に縦方向に設置す
る。このとき、縦方向空間の中心線は荷重負荷装置の中
心線と一致する。この状態で試験片をその中心線が縦方
向空間の中心線と一致するように負荷装置に取付け、負
荷装置によって試験片に荷重を負荷させ、縦方向の磁場
のもとにおける材料試験を行う。
【０００８】次に、前記の縦方向の磁場方向と９０度異
なった磁場方向のもとにおける材料試験を行う場合には
スプリット型マグネットを取り外して、横方向空間の中
心線が荷重負荷装置の中心線と一致する状態に横方向に
設置する。この状態で試験片をその中心線が横方向空間
の中心線と一致するように負荷装置に取り付け、横方向
の磁場における材料試験を行う。このようにして異なる
２つの磁場方向下における力学特性評価を行うことがで
きる。
なった磁場方向のもとにおける材料試験を行う場合には
スプリット型マグネットを取り外して、横方向空間の中
心線が荷重負荷装置の中心線と一致する状態に横方向に
設置する。この状態で試験片をその中心線が横方向空間
の中心線と一致するように負荷装置に取り付け、横方向
の磁場における材料試験を行う。このようにして異なる
２つの磁場方向下における力学特性評価を行うことがで
きる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面
について説明する。図１、図２及び図３において、１は
磁場発生装置である。磁場発生装置１は第１のマグネッ
ト２ａと第２のマグネット２ｂとを備えている。第１の
マグネット２ａと第２のマグネット２ｂとがそれぞれボ
ビン３に巻かれているマグネット巻線４とを備えてい
る。第１のマグネット２ａ及び第２のマグネット２ｂの
巻線４の結線状態は図４に示す通りであって、こうして
第１のマグネット２ａと第２のマグネット２ｂとはスプ
リット型超電導マグネット５を構成する。
について説明する。図１、図２及び図３において、１は
磁場発生装置である。磁場発生装置１は第１のマグネッ
ト２ａと第２のマグネット２ｂとを備えている。第１の
マグネット２ａと第２のマグネット２ｂとがそれぞれボ
ビン３に巻かれているマグネット巻線４とを備えてい
る。第１のマグネット２ａ及び第２のマグネット２ｂの
巻線４の結線状態は図４に示す通りであって、こうして
第１のマグネット２ａと第２のマグネット２ｂとはスプ
リット型超電導マグネット５を構成する。
【００１０】第１のマグネット２ａと第２のマグネット
２ｂとはスプリット型超電導マグネット５の中心線６の
方向に隣り合わせで、かつ間隔をおいて配置されてい
る。スプリット型超電導マグネット５の中心線６の方向
に縦方向空間７が形成されている。この縦方向空間７は
試験片を配置するための円形の横断面を有する孔でその
中心線８はスプリット型超電導マグネット５の中心線６
と一致している。また、スプリット型超電導マグネット
５の第１はマグネット２ａと第２のマグネット２ｂとの
間に中心線６と直角に中心線１２をもつ横方向空間１１
が貫通形成されている。
２ｂとはスプリット型超電導マグネット５の中心線６の
方向に隣り合わせで、かつ間隔をおいて配置されてい
る。スプリット型超電導マグネット５の中心線６の方向
に縦方向空間７が形成されている。この縦方向空間７は
試験片を配置するための円形の横断面を有する孔でその
中心線８はスプリット型超電導マグネット５の中心線６
と一致している。また、スプリット型超電導マグネット
５の第１はマグネット２ａと第２のマグネット２ｂとの
間に中心線６と直角に中心線１２をもつ横方向空間１１
が貫通形成されている。
【００１１】この横方向空間１１は試験片を収納するた
めの円形の横断面を有する孔で、その中心線１２は縦方
向空間７の中心線６と９０度を成している。スプリット
型超電導マグネット５の中心線６方向の端部には側板１
３が固定ねじ１４によって取り付けられている。また、
その両端には縦方向吊下ねじ１５が取り付けられてい
る。この縦方向吊下ねじ１５はスプリット型超電導マグ
ネット５を縦方向空間７の中心線６が試験荷重負荷装置
２５の中心線と一致するように試験装置２４（図５）に
取り付けるためのねじである。
めの円形の横断面を有する孔で、その中心線１２は縦方
向空間７の中心線６と９０度を成している。スプリット
型超電導マグネット５の中心線６方向の端部には側板１
３が固定ねじ１４によって取り付けられている。また、
その両端には縦方向吊下ねじ１５が取り付けられてい
る。この縦方向吊下ねじ１５はスプリット型超電導マグ
ネット５を縦方向空間７の中心線６が試験荷重負荷装置
２５の中心線と一致するように試験装置２４（図５）に
取り付けるためのねじである。
【００１２】一方、スプリット型超電導マグネット５の
中心線８方向の直角方向の端部には端子台１６が固定ね
じ１７によって側板１３に取り付けられている。この端
子台１６には孔１８が横方向空間１１と同心状に貫通形
成されている。端子台１６には計測端子２１、電流端子
２２、横方向吊下ねじ２３が取り付けられている。横方
向吊下ねじ２３はスプリット型超電導マグネット５を横
方向空間１１の中心線１２が試験荷重負荷装置２５の中
心線と一致するように試験片３４（図６）に取り付ける
ためのねじである。
中心線８方向の直角方向の端部には端子台１６が固定ね
じ１７によって側板１３に取り付けられている。この端
子台１６には孔１８が横方向空間１１と同心状に貫通形
成されている。端子台１６には計測端子２１、電流端子
２２、横方向吊下ねじ２３が取り付けられている。横方
向吊下ねじ２３はスプリット型超電導マグネット５を横
方向空間１１の中心線１２が試験荷重負荷装置２５の中
心線と一致するように試験片３４（図６）に取り付ける
ためのねじである。
【００１３】試験装置２４は図５、図６に示すように試
験荷重負荷装置２５を有し、試験荷重負荷装置２５はク
ロスヘッド２６から延出しているプルロッド２７を有
し、プルロッド２７にはロードセル２８が取り付けられ
ている。一方、クロスヘッド２６の下端にフレーム３１
が取り付けられており、フレーム３１にクライオスタッ
ト３２が支持されている。このクライオスタット３２は
液体ヘリウム等の寒剤の貯蔵装置である。このクライオ
スタット３２の内部に磁場発生装置１が支持されてい
る。磁場発生装置１は吊下ねじ１５又は２３を使用して
超電導マグネット吊下用フランジ３３を介して縦方向又
は横方向に吊下げられて支持される。
験荷重負荷装置２５を有し、試験荷重負荷装置２５はク
ロスヘッド２６から延出しているプルロッド２７を有
し、プルロッド２７にはロードセル２８が取り付けられ
ている。一方、クロスヘッド２６の下端にフレーム３１
が取り付けられており、フレーム３１にクライオスタッ
ト３２が支持されている。このクライオスタット３２は
液体ヘリウム等の寒剤の貯蔵装置である。このクライオ
スタット３２の内部に磁場発生装置１が支持されてい
る。磁場発生装置１は吊下ねじ１５又は２３を使用して
超電導マグネット吊下用フランジ３３を介して縦方向又
は横方向に吊下げられて支持される。
【００１４】このように、構成された試験装置２４によ
って試験片３４に異なる２つの方向の磁場下における材
料試験を行う場合には次のようになされる。まず、試験
片３４の中心軸と磁場の方向が一致する状態で材料試験
を行う場合は、試験荷重負荷装置２５の中心線に試験片
３４の長手軸が一致する方向で取り付け、この試験片を
スプリット型超電導マグネット５の縦方向空間７内に挿
入した状態でスプリット型超電導マグネット５を縦方向
吊下ねじ１５を使用して図５に示すように吊下げてクラ
イオスタット３２内に位置させる。
って試験片３４に異なる２つの方向の磁場下における材
料試験を行う場合には次のようになされる。まず、試験
片３４の中心軸と磁場の方向が一致する状態で材料試験
を行う場合は、試験荷重負荷装置２５の中心線に試験片
３４の長手軸が一致する方向で取り付け、この試験片を
スプリット型超電導マグネット５の縦方向空間７内に挿
入した状態でスプリット型超電導マグネット５を縦方向
吊下ねじ１５を使用して図５に示すように吊下げてクラ
イオスタット３２内に位置させる。
【００１５】この状態でクライオスタット３２に寒剤を
充填し、試験片３４を極低温の状態に保ち、かつ試験荷
重負荷装置２５を通して試験荷重を試験片３４に作用さ
せ、試験片の材料力学特性を評価する。この場合試験片
３４は荷重方向と磁場の方向が一致した状態における材
料力学特性の評価がなされることになる。
充填し、試験片３４を極低温の状態に保ち、かつ試験荷
重負荷装置２５を通して試験荷重を試験片３４に作用さ
せ、試験片の材料力学特性を評価する。この場合試験片
３４は荷重方向と磁場の方向が一致した状態における材
料力学特性の評価がなされることになる。
【００１６】次に、磁場の方向を変えて、磁場の方向が
試験片３４の長手軸に直角をなす状態での材料力学特性
を評価する場合にはスプリット型超電導マグネット５を
横方向吊下ねじ２３を使用して図６に示すように試験装
置２４に取り付ける。このとき、スプリット型超電導マ
グネット５の横方向空間１１の中心線１２は試験荷重負
荷装置２５の中心軸と一致することになり、従ってスプ
リット型超電導マグネット５の磁場の方向は試験片３４
の長手軸に直交することになる。こうして、試験片３４
に対する直交する２つの磁場の方向のもとでの材料力学
特性の評価が可能となる。
試験片３４の長手軸に直角をなす状態での材料力学特性
を評価する場合にはスプリット型超電導マグネット５を
横方向吊下ねじ２３を使用して図６に示すように試験装
置２４に取り付ける。このとき、スプリット型超電導マ
グネット５の横方向空間１１の中心線１２は試験荷重負
荷装置２５の中心軸と一致することになり、従ってスプ
リット型超電導マグネット５の磁場の方向は試験片３４
の長手軸に直交することになる。こうして、試験片３４
に対する直交する２つの磁場の方向のもとでの材料力学
特性の評価が可能となる。
【００１７】
【発明の効果】このようにこの発明によれば、一台の超
電導マグネット及び支持構造で超電導マグネットの姿勢
を変えるだけで磁場方向を変化させることができ、引張
試験、破壊靱性試験等の各種の力学特性評価試験を直交
する２つの磁場方向下で行うことができ、一台の試験機
でこれらの力学特性に対する磁場方向の影響を調査する
ことができる。
電導マグネット及び支持構造で超電導マグネットの姿勢
を変えるだけで磁場方向を変化させることができ、引張
試験、破壊靱性試験等の各種の力学特性評価試験を直交
する２つの磁場方向下で行うことができ、一台の試験機
でこれらの力学特性に対する磁場方向の影響を調査する
ことができる。
【図１】磁場発生装置の正面図。
【図２】磁場発生装置の側面図。
【図３】磁場発生装置の平面図。
【図４】スプリット型超電導マグネットの巻線の結線状
態を示す説明図。
態を示す説明図。
【図５】磁場発生装置を縦置きに取り付けた状態の試験
装置の構成説明図。
装置の構成説明図。
【図６】磁場発生装置を横置きに取り付けた状態の試験
装置の構成説明図。
装置の構成説明図。
１ 磁場発生装置 ２ａ 第１のマグネット ２ｂ 第２のマグネット ３ ボビン ４ 巻線 ５ スプリット型超電導マグネット ６ （スプリット型超電導マグネット）の中心線 ７ 縦方向空間 ８ 中心線 １１ 横方向空間 １２ 中心線 １３ 側板 １４ 固定ねじ １５ 縦方向吊下ねじ １６ 端子台 １７ 固定ねじ １８ 孔 ２１ 計測端子 ２２ 電流端子 ２３ 横方向吊下ねじ ２４ 試験装置 ２５ 試験荷重負荷装置 ２６ クロスヘッド ２７ プルロッド ２８ ロードセル ３１ フレーム ３２ クライオスタット ３３ 超電導マグネット吊下用フランジ ３４ 試験片
Claims (1)
- 【請求項１】 マグネットの中心線方向に隣り合せて複
数のマグネット巻線を配置してあるスプリット型超電導
マグネットの内部に試験片を配置可能な縦方向空間を前
記中心線方向に設け、かつ試験片を配置可能な横方向空
間を前記中心線方向に直角な方向に設け、かつ前記スプ
リット型マグネットを前記縦方向空間の中心線及び前記
横方向空間の中心線を含む平面内に９０度回転した２姿
勢で取付ける取付け金具を備えていることを特徴とする
磁場方向可変型材料力学特性評価装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105399A JPH07104240B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 磁場方向可変型材料力学特性評価装置 |
| US08/038,248 US5448168A (en) | 1992-03-31 | 1993-03-29 | Variable-orientation magnetic field application apparatus for load application means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105399A JPH07104240B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 磁場方向可変型材料力学特性評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281116A true JPH05281116A (ja) | 1993-10-29 |
| JPH07104240B2 JPH07104240B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=14406559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105399A Expired - Lifetime JPH07104240B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 磁場方向可変型材料力学特性評価装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5448168A (ja) |
| JP (1) | JPH07104240B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200097159A (ko) * | 2019-02-07 | 2020-08-18 | 한국기초과학지원연구원 | 인장 시험 장치 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3769175B2 (ja) * | 1999-06-18 | 2006-04-19 | 眞治 谷村 | 材料試験機、材料試験機に用いる引張試験用治具セット、及び材料試験機を用いて実行する材料試験方法 |
| US7584671B2 (en) * | 2005-06-21 | 2009-09-08 | Architecture And Building Research Institute, Ministry Of The Interior | Apparatus for testing the load bearing strength of an architectural structure |
| US7568397B2 (en) * | 2007-03-02 | 2009-08-04 | Bridgestone Firestone North American Tire, Llc | Magnetic stability for test fixture |
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