JPH0579960A - 画像データを用いた破壊靱性測定装置 - Google Patents

画像データを用いた破壊靱性測定装置

Info

Publication number
JPH0579960A
JPH0579960A JP26871991A JP26871991A JPH0579960A JP H0579960 A JPH0579960 A JP H0579960A JP 26871991 A JP26871991 A JP 26871991A JP 26871991 A JP26871991 A JP 26871991A JP H0579960 A JPH0579960 A JP H0579960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
fracture toughness
shape
notch
test piece
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.)
Withdrawn
Application number
JP26871991A
Other languages
English (en)
Inventor
Junji Adachi
淳治 安達
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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 Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP26871991A priority Critical patent/JPH0579960A/ja
Publication of JPH0579960A publication Critical patent/JPH0579960A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シェブロン型以外の任意形状のノッチを有す
る試験片であっても破壊靱性を正確に測定し得る破壊靱
性測定装置を提供することを目的とする。 【構成】 曲げ試験により破断された試験片のノッチが
施された破断面2の形状を画像データとして読み取るた
めの画像データ読取装置3と、該画像データ読取装置3
で読み取られた破断面2の形状を複数の微小区分に区分
して解析することにより破断面2の形状係数Y* を求め
て破壊靱性KICを算出する演算処理装置とから構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は脆性材料の破壊靭性を適
切に測定し得る画像データを用いた破壊靱性測定装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、破壊靱性の測定手段としては、シ
ェブロンノッチ法(CN法)が既知である。かかるCN
法は、図7に示すように、矩形断面を有する試験片1に
シェブロンノッチ2Aを設け、ポンチ8及びダイ9によ
り3点または4点曲げ試験をし、その最大荷重P max
と、亀裂進展に伴い変化するノッチ断面の形状係数Y*
の最小値Y*min、及び試験片の矩形断面の幅B、高さA
により破壊靱性KICを決定するものである。このCN法
は、亀裂長さを測定する必要がなく、最大荷重P maxを
測定するだけでよいという利点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシェブロンノッチ法では、試験片に施されるノッチ
形状が、図8に示すようなシェブロン型に限定されてお
り、これ以外の比較的加工が容易な他のノッチ形状につ
いては対応できないという難点があった。本発明は、上
記従来の難点を解消し、シェブロン型以外のノッチを有
する試験片であっても破壊靱性を正確に測定し得る破壊
靱性測定装置を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された本発明に係る画像データを用いた破壊靱性
測定装置は、曲げ試験により破断された試験片のノッチ
が施された破断面の形状を画像データとして読み取るた
めの画像データ読取装置と、該画像データ読取装置で読
み取られた破断面の形状を複数の微小区分に区分して解
析することにより破断面の形状係数を求めて破壊靱性を
算出する演算処理装置とから構成されている。
【0005】
【作用】上記構成を特徴とする画像データを用いた破壊
靱性測定装置においては、曲げ試験により破断された試
験片のノッチが施された破断面の形状を、画像データ読
取装置で読み取った後に、当該画像データに基づいて破
断面の形状を演算処理装置で複数の微小区分に区分して
その形状係数を求めることができる。而して、かかる微
小区分に区分する解析手法によれば、ノッチ破断面は各
微小区分の集合として考えられるから、ノッチ形状がシ
ェブロン型以外の任意の形状のノッチであっても、読み
込んだ画像データを解析することによってその全体の形
状係数は各微小区分毎に求められる所定の数値から算出
できる。従って、演算処理装置は当該形状係数に基づ
き、試験片のノッチ形状を問うことなく、試験片の破壊
靱性を算出することができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明に係る破壊靱性測定装置の一実
施例について図面を参照して説明する。図1は全体の概
略構成を示す説明図である。先ず試験片1のノッチの破
断面2の形状を画像データとして読み取るための画像デ
ータ読取装置3は、図7に示す如き曲げ試験が完了して
テーブル5上に載置された試験片1の破断面2をモニタ
ーして画像データに変換するカメラ3aを具備し、その
後段にはカメラ3aから画像データを受信して破断面2
の形状を測定する画像処理装置3bが接続されている。
画像データ読取装置3には表示装置4aを備えた演算処
理装置4が接続されているが、当該演算処理装置4は画
像データ読取装置3で読み取り測定された破断面2の形
状に関する画像データを演算処理して、後述する手法で
破断面2の形状係数Y* を解析し、最大荷重P max、及
び試験片形状から最終的な破壊靭性KICの数値を算出し
て、表示装置4aに表示すべく構成されたものである。
【0007】次に、破壊靱性測定の実際のデータ処理を
説明すると、先ず図2に示すような任意の形状のノッチ
が形成された試験片1の破断面2が画像データ読取装置
3で読み取られて、その形状が測定されると、当該破断
面2の形状は演算処理装置4で複数n個の微小区分に区
分される。ここで、このうち一つの区分(スライスモデ
ル)を取り出せば、当該区分は幅△Zで、傾きΦの形状
をしたノッチ破断面として仮定でき、スライスモデルに
おける有効板厚を決定する所定の係数k(後述する)を
各スライス区分毎に求めることができる。ノッチ破断面
全体は、これら幅△Zの各スライス区分の集合した断面
として捉えることができ、ノッチ破断面がシェブロン型
以外であっても、その形状係数Y* を算出可能である。
すなわち、これらの点を更に解り易くするために破壊靭
性の算出に至る一連の解析を具体的に説明すると、先ず
図3に示すように、亀裂がaまで進展したときの亀裂長
さbは、α=a/Aの関数として表され、 b=f(α) である。また、この亀裂をΔaだけ進展させるのに必要
なエネルギ−ΔUは次式で表される。 ΔU=(P2/2A)(dc/dα)Δa さらに、亀裂面積をΔD=b・Δaだけ増大させるのに
必要なエネルギ−ΔVは、次式で表される。 ΔV=[(1−ν2)KI 2/E]b・Δa 亀裂進展中に、加えられた荷重Pが、全て亀裂進展に使
用されたとすると、ΔU=ΔVであるから、応力拡大係
数KI は、数1に示すものとなる。
【数1】 数1において、Eはヤング率、νはポアソン比、Cはコ
ンプライアンス。C′は無次元化されたコンプライアン
スで、C' =B・E・C/(1−ν)2 である。この式
のカッコをまとめれば、形状係数Y* は、 Y* ={(1/2b)( dC' /dα}1/2 ・・・・・(1) Y* を用いてKI を表すと、次式となる。 KI =P・Y*/(A・B)1/2 破壊靱性KICは、荷重Pが最大で形状係数Y* が最小の
ときのKI と等しいから、KICは、次式で得られる。 KIC=(Pmax・Y*min)/(A・B)1/2 ・・・・・(2)
【0008】従って、破壊靱性KICを求めるには、上記
式(1)の形状係数Y* を求めればよいが、このY* は
コンプライアンスCを計算することにより決定でき、本
発明では以下の如く解析される。先ず、試験片断面を板
厚△Zの微小幅でn個に区分すると、クラックのストレ
ート部にm個、傾斜部に(n−m)個のスライス区分が
存在する。そして、各スライス区分のコンプライアンス
S は、クラックの長さをX、板厚を△Z=B/n、ξ
=x/Aより、 CS (ξ)=C(ξ)(B/△Z) ・・・・・(3) となる。ここで、C(ξ)は、板厚B、相対クラック長
さξ、スパンSにおけるストレートスルークラックのコ
ンプライアンスである。しかし、傾斜部ではスライス相
互のせん断力の影響を受けるため板厚を有効板厚に換算
する必要があり、そのためには、次式を適用すればよ
い。 CS (ξ)=C(ξ)(B/△Z’) ・・・・・(4) 但し、△Z’=k△Zである。kは各スライスの傾斜角
φに左右される数値で、実験式の値として求められ、そ
の具体的な値は、数2に示す通りである。
【数2】 他方、幅bのフラットな部分では、△Z=b/m、ξ=
αであるから、上記式(3)は次のようになる。 CS (α)=C(α)(B/b)m ・・・・・(5) ここで、C(α)も上記C(ξ)と同様にストレートス
ルークラックのコンプライアンスである。これら式
(4)(5)により、n個に区分されたスライス区分の
全てについてコンプライアンスを算出でき、また破断面
2の全体としての1/C’は、数3の通りとなる。
【数3】 従って、これらコンプライアンスはノッチ破断面の具体
的形状を問わず求めることができることとなる。尚、ス
トレートスルークラックのコンプライアンスを数4に、
ノッチやクラックのないときのコンプライアンスC0
数5に示す。
【数4】
【数5】 以上のようにしてコンプライアンスが求められた後は、
式(1)によりノッチ破断面2の全体についての形状係
数Y* が簡単に求められ、演算処理装置4はかかる手法
により形状係数Y* を算出した後、式(2)によって最
終的な破壊靱性KICの値を算出し、その測定が終了す
る。
【0009】尚、曲げ試験で得られる荷重〜変位曲線を
図4に、形状係数Y*とαの関係を図5に示す。また、
図6は本発明が適用できるノッチ形状の他の具体例を示
すが、本発明はこれらの形状に限定されるものではな
い。
【0010】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
係る画像データを用いた破壊靱性測定装置によれば、試
験片に施されるノッチがシェブロン型以外の任意の形状
のノッチであっても、試験片の破壊靱性を正確に測定で
きるという優れた効果が得られる。また、本発明では試
験片の破断面の形状を画像データを用いて演算処理する
ことによりデ−タ処理するため、迅速な解析が可能とな
る利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像データを用いた破壊靱性測定
装置の一実施例を示す説明図。
【図2】試験片のノッチ破断面を示す正面図。
【図3】試験片の亀裂進展中のノッチ断面を示す正面
図。
【図4】曲げ試験時の荷重−変位曲線線図。
【図5】ノッチ破断面の形状係数Y*とαの関係を示す
説明図。
【図6】試験片に形成されるノッチ形状の他の例を示す
断面図。
【図7】破壊靭性測定における曲げ試験を示す斜視図。
【図8】シェブロン型のノッチを示す試験片の説明図。
【符号の説明】
1 試験片 2 破断面 3 画像データ読取装置 3a カメラ 3b 画像データ処理装置 4 演算処理装置 4a 表示装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 曲げ試験により破断された試験片のノ
    ッチが施された破断面の形状を画像データとして読み取
    るための画像データ読取装置と、該画像データ読取装置
    で読み取られた破断面の形状を複数の微小区分に区分し
    て解析することにより破断面の形状係数を求めて破壊靱
    性を算出する演算処理装置とから構成されてなることを
    特徴とする画像データを用いた破壊靱性測定装置。
JP26871991A 1991-09-19 1991-09-19 画像データを用いた破壊靱性測定装置 Withdrawn JPH0579960A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26871991A JPH0579960A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 画像データを用いた破壊靱性測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26871991A JPH0579960A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 画像データを用いた破壊靱性測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0579960A true JPH0579960A (ja) 1993-03-30

Family

ID=17462403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26871991A Withdrawn JPH0579960A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 画像データを用いた破壊靱性測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0579960A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9917222B2 (en) 2011-09-30 2018-03-13 Bengbu Design & Research Institute For Glass Industry Frameless solar module with mounting holes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9917222B2 (en) 2011-09-30 2018-03-13 Bengbu Design & Research Institute For Glass Industry Frameless solar module with mounting holes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ellis On the response of long-span floors to walking loads generated by individuals and crowds
Forsyth et al. Fatigue fracture: Some results derived from the microscopic examination of crack surfaces
EP3267167B1 (en) Residual stress estimation method and residual stress estimation device
Mazanoglu et al. Vibration analysis of non-uniform beams having multiple edge cracks along the beam's height
JPWO2008114865A1 (ja) 状態評価装置、及び状態評価プログラム
JPH0579960A (ja) 画像データを用いた破壊靱性測定装置
Hermann et al. Nuchal translucency measurement: are qualitative and quantitative quality control processes related?
JP2000258306A (ja) 最大ボイド粒界占有率法によるクリープ寿命評価手法
JP3312298B2 (ja) 応力拡大係数の計測方法
DE112021003239T5 (de) Schadensbewertungsvorrichtung und Schadensbewertungsverfahren
JPH0579961A (ja) 破壊靱性測定装置
JP2936709B2 (ja) 薄板材の残留応力測定方法および装置
JPH06102107A (ja) 金属製圧延板材の残留応力分布測定方法
Winslow et al. Tests and theory of curved beams
JP4686924B2 (ja) 熱間圧延鋼板の板厚測定方法、板厚測定装置および板厚制御方法
JP2843273B2 (ja) 熱間圧延鋼板の形状予測方法
JPH0772022A (ja) 交流電位差法による三次元表面亀裂の応力拡大係数の計測評価方法
JPH06123684A (ja) 疲労試験用試験片
JP3539795B2 (ja) 触針式表面粗さ測定器及び測定方法
JPH01167622A (ja) ボルト剪断応力の測定方法
KR100286666B1 (ko) 냉연강판의온라인반곡측정장치및방법
US20200250825A1 (en) Analysis of the severity of skin disease through entropy quantification
CN108225864B (zh) 材料延伸率的测量方法
SU909625A2 (ru) Способ определени механических свойств эластичных материалов
JP2001324431A (ja) 板状部材のき裂検知方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203