JPH0643926B2 - 応力拡大係数計測用歪ゲージ - Google Patents
応力拡大係数計測用歪ゲージInfo
- Publication number
- JPH0643926B2 JPH0643926B2 JP15520086A JP15520086A JPH0643926B2 JP H0643926 B2 JPH0643926 B2 JP H0643926B2 JP 15520086 A JP15520086 A JP 15520086A JP 15520086 A JP15520086 A JP 15520086A JP H0643926 B2 JPH0643926 B2 JP H0643926B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gauge
- base
- crack
- intensity factor
- stress intensity
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、物体に存在する亀裂先端の応力拡大係数を実
験的に算出するための歪ゲージに関する。
験的に算出するための歪ゲージに関する。
＜従来の技術＞ 近年、破壊力学の発展に伴って脆性破壊や疲労破壊或い
はクリープ破壊等の様々な破壊機構の解析が可能となっ
ており、各種機器や構造物等の実設計において亀裂強度
の解析を取入れることは、これら各種機器や構造物等の
信頼性や安全性を確保する上で極めて重要となってい
る。
はクリープ破壊等の様々な破壊機構の解析が可能となっ
ており、各種機器や構造物等の実設計において亀裂強度
の解析を取入れることは、これら各種機器や構造物等の
信頼性や安全性を確保する上で極めて重要となってい
る。
物体中の亀裂の進展による破壊挙動は、この亀裂先端近
傍での局所的応力場に依存することが線形破壊力学的手
法により説明できるが、亀裂を成長させるような破壊挙
動を代表する破壊力学上のパラメータとしてＫ値と呼称
される応力拡大係数が知られている。
傍での局所的応力場に依存することが線形破壊力学的手
法により説明できるが、亀裂を成長させるような破壊挙
動を代表する破壊力学上のパラメータとしてＫ値と呼称
される応力拡大係数が知られている。
この応力拡大係数は、亀裂先端に原点を持つ直角座標系
を設定すると、亀裂の開口間隔に沿った開口形変形であ
るモードＩと、亀裂の深さ方向に沿った面内剪断形変形
であるモードIIと、これら二つのモードＩ，IIに対して
直角な方向の成分である面外剪断形変形であるモードII
Iとの三つに分けることができ、亀裂の寸法や形状及び
他の部の応力レベルが分かれば、その値を算定すること
が可能である。
を設定すると、亀裂の開口間隔に沿った開口形変形であ
るモードＩと、亀裂の深さ方向に沿った面内剪断形変形
であるモードIIと、これら二つのモードＩ，IIに対して
直角な方向の成分である面外剪断形変形であるモードII
Iとの三つに分けることができ、亀裂の寸法や形状及び
他の部の応力レベルが分かれば、その値を算定すること
が可能である。
従来、応力拡大係数は大型電子計算機を用いて理論的に
求めたり、或いは亀裂を有する被測定物の亀裂周辺に歪
ゲージを貼着し、この被測定物に発生する面内応力を測
定することによって前記モードＩ，IIを実験的に求めて
いる。
求めたり、或いは亀裂を有する被測定物の亀裂周辺に歪
ゲージを貼着し、この被測定物に発生する面内応力を測
定することによって前記モードＩ，IIを実験的に求めて
いる。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 計算機を用いて理論的に応力拡大係数を算出する方法で
は、多くの仮定や補正係数を有する演算となるため、費
用がかかる割には精度が余り良くない場合がある。
は、多くの仮定や補正係数を有する演算となるため、費
用がかかる割には精度が余り良くない場合がある。
一方、歪ゲージを用いて実験的に応力拡大係数を求める
方法では、相互に直交するゲージグリッドを有するロゼ
ットゲージを亀裂の先端を中心とする一定半径の円弧上
に複数配設する必要がある。しかし、個々のロゼットゲ
ージには寸法上の制約があるため、これらを円弧状に多
数配設しようとすると、亀裂先端から各ロゼットゲージ
までの距離が遠くなって被測定物に対する歪ゲージ全体
の貼着面積が増大し、小形の被測定物や測定箇所が狭隘
な場合には、測定すること自体が困難となってしまう。
方法では、相互に直交するゲージグリッドを有するロゼ
ットゲージを亀裂の先端を中心とする一定半径の円弧上
に複数配設する必要がある。しかし、個々のロゼットゲ
ージには寸法上の制約があるため、これらを円弧状に多
数配設しようとすると、亀裂先端から各ロゼットゲージ
までの距離が遠くなって被測定物に対する歪ゲージ全体
の貼着面積が増大し、小形の被測定物や測定箇所が狭隘
な場合には、測定すること自体が困難となってしまう。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明による応力拡大係数計測用歪ゲージは、亀裂が形
成された被測定物に貼着されるベースと、このベース上
に一定曲率の半円弧状をなして形成され且つ両端部がリ
ード線にそれぞれ接続すると共に第一の方向に対して相
互に平行な第一のゲージグリッドと、この第一のゲージ
グリッドの曲率中心と円心の半円弧状をなして前記ベー
スに上に形成され且つ両端部がリード線にそれぞれ接続
すると共に前記第一の方向と直角な第二の方向に対して
相互に平行な第二のゲージグリッドと、これらゲージグ
リッドの曲率中心を前記亀裂の先端位置に合致させるた
めに前記ベースに形成された位置合わせ手段とを具えた
ものである。
成された被測定物に貼着されるベースと、このベース上
に一定曲率の半円弧状をなして形成され且つ両端部がリ
ード線にそれぞれ接続すると共に第一の方向に対して相
互に平行な第一のゲージグリッドと、この第一のゲージ
グリッドの曲率中心と円心の半円弧状をなして前記ベー
スに上に形成され且つ両端部がリード線にそれぞれ接続
すると共に前記第一の方向と直角な第二の方向に対して
相互に平行な第二のゲージグリッドと、これらゲージグ
リッドの曲率中心を前記亀裂の先端位置に合致させるた
めに前記ベースに形成された位置合わせ手段とを具えた
ものである。
＜作用＞ ベースに形成された位置合わせ手段を用いて亀裂の先端
位置と一対のゲージグリッドの曲率中心とが一致するよ
うにベースを被測定物に貼着する。この時、各ゲージグ
リッドの測定方向を亀裂の開口間隔に沿った方向及び亀
裂の深さ方向にそれぞれ一致させる。
位置と一対のゲージグリッドの曲率中心とが一致するよ
うにベースを被測定物に貼着する。この時、各ゲージグ
リッドの測定方向を亀裂の開口間隔に沿った方向及び亀
裂の深さ方向にそれぞれ一致させる。
一対のゲージグリッドは円弧状となっており、本発明に
よる単一の歪ゲージを被測定物に貼着してこの被測定物
に発生する歪を測定することにより、亀裂の開口間隔に
沿った開口形変形であるモードＩの応力拡大係数と、亀
裂の深さ方向に沿った面内剪断形変形であるモードIIの
応力拡大係数とが算出される。
よる単一の歪ゲージを被測定物に貼着してこの被測定物
に発生する歪を測定することにより、亀裂の開口間隔に
沿った開口形変形であるモードＩの応力拡大係数と、亀
裂の深さ方向に沿った面内剪断形変形であるモードIIの
応力拡大係数とが算出される。
＜実施例＞ 本発明による応力拡大係数計測用歪ゲージの一実施例の
外観を表す第１図及びその使用状態を表す第３図に示す
ように、紙や合成樹脂等の絶縁物で形成された矩形のシ
ート状をなすベース１の中央には、直径がｄの開口２が
形成されている。この開口２の中心から半径ｒ1の円周
上には、それぞれ半円弧状をなすゲージグリッド３，４
が形成され、これらゲージグリッド３，４の両端にはそ
れぞれリード線５，６が接続している。同様に、開口２
の中心から半径ｒ2の円周上には、それぞれ半円弧状を
なすゲージグリッド７，８が形成され、これらゲージグ
リッド７，８の両端にはそれぞれリード線９，１０が接
続している。
外観を表す第１図及びその使用状態を表す第３図に示す
ように、紙や合成樹脂等の絶縁物で形成された矩形のシ
ート状をなすベース１の中央には、直径がｄの開口２が
形成されている。この開口２の中心から半径ｒ1の円周
上には、それぞれ半円弧状をなすゲージグリッド３，４
が形成され、これらゲージグリッド３，４の両端にはそ
れぞれリード線５，６が接続している。同様に、開口２
の中心から半径ｒ2の円周上には、それぞれ半円弧状を
なすゲージグリッド７，８が形成され、これらゲージグ
リッド７，８の両端にはそれぞれリード線９，１０が接
続している。
ベース１上には第２図に示すように開口２の中心を示す
直交十字形の標線１１，１２が印刷されており、本実施
例では水平方向の標線１１を境にゲージグリッド３，
４，７，８を図中、上下に分けている。本実施例の歪ゲ
ージは、ゲージグリッド３，４，７，８をフォトエッチ
ングの技術によりベース１上に形成したいわゆる箔ゲー
ジであり、ゲージグリッド３，４の測定方向とゲージグ
リッド７，８の測定方向とが相互に直角をなすように、
これらゲージグリッド３，４，７，８のグリッドパター
ンが設定されている。具体的には、標線１１とゲージグ
リッド７，８のグリッドパターンとが平行に設定され、
標線１２とゲージグリッド３，４のグリッドパターンと
が平行に設定されている。
直交十字形の標線１１，１２が印刷されており、本実施
例では水平方向の標線１１を境にゲージグリッド３，
４，７，８を図中、上下に分けている。本実施例の歪ゲ
ージは、ゲージグリッド３，４，７，８をフォトエッチ
ングの技術によりベース１上に形成したいわゆる箔ゲー
ジであり、ゲージグリッド３，４の測定方向とゲージグ
リッド７，８の測定方向とが相互に直角をなすように、
これらゲージグリッド３，４，７，８のグリッドパター
ンが設定されている。具体的には、標線１１とゲージグ
リッド７，８のグリッドパターンとが平行に設定され、
標線１２とゲージグリッド３，４のグリッドパターンと
が平行に設定されている。
なお、上側のゲージグリッド３，７或いは下側のゲージ
グリッド４，８だけで歪ゲージを構成しても良く、この
場合にはベース１の大きさを半分にすることができるた
め、被測定物１３に対する貼着面積が半分で済み、小さ
な被測定物１３や測定箇所が狭隘な場合でも充分に対応
可能となる。又、ゲージグリッド３，４をゲージグリッ
ド７，８の外側に形成したが、逆にすることも当然可能
である。
グリッド４，８だけで歪ゲージを構成しても良く、この
場合にはベース１の大きさを半分にすることができるた
め、被測定物１３に対する貼着面積が半分で済み、小さ
な被測定物１３や測定箇所が狭隘な場合でも充分に対応
可能となる。又、ゲージグリッド３，４をゲージグリッ
ド７，８の外側に形成したが、逆にすることも当然可能
である。
実際の計測に際しては、被測定物１３に形成された亀裂
１４の先端と開口２の中心とが一致するように、標線１
１，１２を利用してベース１を被測定物１３上に貼着す
るが、この時、ゲージグリッド３，７とゲージグリッド
４，８とを分ける標線１１が亀裂１４の深さ方向（第３
図中、左右方向）と平行となるように、被測定物１３に
対するベース１の回転位相を調整する。しかるのち、被
測定物13に応力を発生させてゲージグリッド３，４，
７，８による歪計測を行う。各ゲージグリッド３，４，
７，８による測定歪をそれぞれε3，ε4，ε7，ε8とす
ると、モードＩの応力拡大係数ＫI及びモードIIの応力
拡大係数ＫIIは、以下の式で与えられる。
１４の先端と開口２の中心とが一致するように、標線１
１，１２を利用してベース１を被測定物１３上に貼着す
るが、この時、ゲージグリッド３，７とゲージグリッド
４，８とを分ける標線１１が亀裂１４の深さ方向（第３
図中、左右方向）と平行となるように、被測定物１３に
対するベース１の回転位相を調整する。しかるのち、被
測定物13に応力を発生させてゲージグリッド３，４，
７，８による歪計測を行う。各ゲージグリッド３，４，
７，８による測定歪をそれぞれε3，ε4，ε7，ε8とす
ると、モードＩの応力拡大係数ＫI及びモードIIの応力
拡大係数ＫIIは、以下の式で与えられる。
ＫI＝Ｃ1（ε7＋ε8） ＫII＝Ｃ2（ε3−ε4） なお、上記でＣ1，Ｃ2はゲージグリッド３，４，７，８
の曲率半径ｒ1，ｒ2にそれぞれ関係する定数であり、理
論的に導出可能ではあるが、実験的に較正しておく方が
好ましい。
の曲率半径ｒ1，ｒ2にそれぞれ関係する定数であり、理
論的に導出可能ではあるが、実験的に較正しておく方が
好ましい。
＜発明の効果＞ 本発明の応力拡大係数計測用歪ゲージによると、一枚の
ベース上に少なくとも一対の相互に直角な半円弧状をな
すゲージグリッドを同心に形成したので、従来のように
多数のロゼットゲージを被測定物に貼着する必要がな
く、本発明による一枚の歪ゲージで充分となり、歪ゲー
ジの貼着面積が少なくなった分だけ小形の被測定物や狭
隘な箇所にも対応させることが可能となった。
ベース上に少なくとも一対の相互に直角な半円弧状をな
すゲージグリッドを同心に形成したので、従来のように
多数のロゼットゲージを被測定物に貼着する必要がな
く、本発明による一枚の歪ゲージで充分となり、歪ゲー
ジの貼着面積が少なくなった分だけ小形の被測定物や狭
隘な箇所にも対応させることが可能となった。
第１図は本発明による応力拡大係数計測用歪ゲージの一
実施例の正面図、第２図はそのベース単独の表面状態を
表す正面図、第３図はその使用状態を表す概念図であ
る。 又、図中の符号で１はベース、２は開口、３，４，７，
８はゲージグリッド、５，６，９，１０はリード線、１
１，１２は標線、１３は被測定物、１４は亀裂である。
実施例の正面図、第２図はそのベース単独の表面状態を
表す正面図、第３図はその使用状態を表す概念図であ
る。 又、図中の符号で１はベース、２は開口、３，４，７，
８はゲージグリッド、５，６，９，１０はリード線、１
１，１２は標線、１３は被測定物、１４は亀裂である。
Claims (1)
- 【請求項１】亀裂が形成された被測定物に貼着されるベ
ースと、このベース上に一定曲率の半円弧状をなして形
成され且つ両端部がリード線にそれぞれ接続すると共に
第一の方向に対して相互に平行な第一のゲージグリッド
と、この第一のゲージグリッドの曲率中心と円心の半円
弧状をなして前記ベースに上に形成され且つ両端部がリ
ード線にそれぞれ接続すると共に前記第一の方向と直角
な第二の方向に対して相互に平行な第二のゲージグリッ
ドと、これらゲージグリッドの曲率中心を前記亀裂の先
端位置に合致させるために前記ベースに形成された位置
合わせ手段とを具えた応力拡大係数計測用歪ゲージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15520086A JPH0643926B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 応力拡大係数計測用歪ゲージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15520086A JPH0643926B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 応力拡大係数計測用歪ゲージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6324103A JPS6324103A (ja) | 1988-02-01 |
| JPH0643926B2 true JPH0643926B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=15600686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15520086A Expired - Lifetime JPH0643926B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 応力拡大係数計測用歪ゲージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643926B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4518467B2 (ja) * | 2002-09-17 | 2010-08-04 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車装置のトルク検出装置 |
| DE102007056443B3 (de) * | 2007-11-23 | 2009-05-07 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | Dehnungsmessstreifen-Rosette zur Eigenspannungsmessung |
| JP6222772B2 (ja) * | 2014-01-24 | 2017-11-01 | 株式会社共和電業 | 応力拡大係数測定用ひずみゲージおよび応力拡大係数算出方法 |
-
1986
- 1986-07-03 JP JP15520086A patent/JPH0643926B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6324103A (ja) | 1988-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3943758A (en) | Device for determining surface strains during the measurement of inherent stresses in structural components of machines or apparatus | |
| CN107218909B (zh) | 一种在发动机叶片上贴应变片的方法 | |
| KR101179667B1 (ko) | 크랙 측정기 | |
| CN104006786A (zh) | 曲面法矢测量装置 | |
| JPH0643926B2 (ja) | 応力拡大係数計測用歪ゲージ | |
| CN110805290A (zh) | 一种针对弧形墙体控制线的放线方法 | |
| KR101777615B1 (ko) | 벨마우스의 리프팅 러그 부착 위치 산출 방법 | |
| CN105606016B (zh) | 一种基于三轴倾角定位的空间应变测量装置及方法 | |
| JPH09318352A (ja) | トンネル内空変位測定装置およびトンネル内空変位測定方法 | |
| JP6233740B2 (ja) | クレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法 | |
| JP2006162539A (ja) | 変位測定方式及び方法 | |
| CN101825507B (zh) | 双弯曲梁结构多轴力传感器 | |
| CN213932500U (zh) | 一种测量物体空间倾角的测量器及空间倾角测量装置 | |
| JPH0515210B2 (ja) | ||
| CN109373986B (zh) | 地脚螺栓测量装置 | |
| JP2002039741A (ja) | 物体表面の凹凸測定方法および装置 | |
| CN207832093U (zh) | 一种钢筋间距调准器 | |
| CN210892929U (zh) | 一种构造物变形缝三维相对位移测量装置 | |
| JP2006506619A (ja) | ねじの許容差検査のための方法およびシステム | |
| CN216770382U (zh) | 角度测量装置 | |
| CN212871060U (zh) | 夹角测量尺 | |
| KR101349541B1 (ko) | 대형 구조물의 삼차원 변위 측정 장치 및 방법 | |
| JP3240456U (ja) | 角度ゲージ及び角度ゲージセット | |
| CN209623587U (zh) | 一种多功能工程测量用标尺 | |
| JPH0131565B2 (ja) |