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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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
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)
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---|---|---|---|---|
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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 |
US7543506B2 (en) * | 2007-03-13 | 2009-06-09 | Bridgestone Firestone North American Tire, Llc | Electromagnetic rotation and stability apparatus |
TWI369809B (en) * | 2008-10-22 | 2012-08-01 | Iner Aec Executive Yuan | Load device for sofc stack and a high temperature using the same |
CN104535944B (zh) * | 2014-10-15 | 2018-02-09 | 清华大学 | 磁电耦合动态显微观察与测量系统 |
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