JPH0658308B2 - 硬脆材料試験における試験片のチヤツキング方法 - Google Patents
硬脆材料試験における試験片のチヤツキング方法Info
- Publication number
- JPH0658308B2 JPH0658308B2 JP22207286A JP22207286A JPH0658308B2 JP H0658308 B2 JPH0658308 B2 JP H0658308B2 JP 22207286 A JP22207286 A JP 22207286A JP 22207286 A JP22207286 A JP 22207286A JP H0658308 B2 JPH0658308 B2 JP H0658308B2
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- Japan
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- test piece
- spherical
- test
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は硬脆材料（例えばセラミックス）の材料試験
（引張試験，疲労試験）における最適なチャッキング方
法に関するものである。
（引張試験，疲労試験）における最適なチャッキング方
法に関するものである。
（従来技術） 硬脆材料の引張試験においては、荷重中心軸と試験片中
心軸とに非常にわずかなずれが生じた場合でも剪断応力
や曲げ応力が生じ、その応力集中部から破壊してしま
う。このため、荷重中心軸と試験片中心軸とのアライメ
ントが非常に重要となる。そこで、１）金属パイプの塑
性変形、２）金属箔あるいは薄板の塑性変形、３）粉末
の流動性、４）その他、を利用することによりアライメ
ントの調整を行っている。
心軸とに非常にわずかなずれが生じた場合でも剪断応力
や曲げ応力が生じ、その応力集中部から破壊してしま
う。このため、荷重中心軸と試験片中心軸とのアライメ
ントが非常に重要となる。そこで、１）金属パイプの塑
性変形、２）金属箔あるいは薄板の塑性変形、３）粉末
の流動性、４）その他、を利用することによりアライメ
ントの調整を行っている。
第４図は上記１）の金属パイプの塑性変形を利用する方
法で、試験片１の首部と把み部との間にステンレスパイ
プ２を介在させている。そして荷重を掛けたとき、まず
このステンレスパイプが塑性変形してアライメント調整
が行われるようになっている。
法で、試験片１の首部と把み部との間にステンレスパイ
プ２を介在させている。そして荷重を掛けたとき、まず
このステンレスパイプが塑性変形してアライメント調整
が行われるようになっている。
第５図は上記２）の金属箔あるいは薄板の塑性変形を利
用する方法で、試験片１の首部にアルミ箔３のような従
順な材料を介在させて把み、荷重をかけたとき、まずこ
のアルミ箔等が塑性変形し、アライメント調整が行われ
るようになっている。
用する方法で、試験片１の首部にアルミ箔３のような従
順な材料を介在させて把み、荷重をかけたとき、まずこ
のアルミ箔等が塑性変形し、アライメント調整が行われ
るようになっている。
第６図は上記３）の粉末の流動性を利用する方法で、試
験片１の首部とチャック４との間に粉末５を保持する２
つ割りリング６を介在させてチャッキングし、荷重を掛
けた場合、まず粉末が流動してアライメント調整が行わ
れるようになっている。
験片１の首部とチャック４との間に粉末５を保持する２
つ割りリング６を介在させてチャッキングし、荷重を掛
けた場合、まず粉末が流動してアライメント調整が行わ
れるようになっている。
これらの方法は、いずれも予荷重を付加して塑性変形や
流動を誘起させる方法で、予荷重の作用とともに自動的
に調整されるもので、かなりの荷重が付加されないとア
ライメント作用が生ぜず、アライメント調整効果には限
度があり、また試験者がアライメントの補正をすること
は不可能であるため、これらの方法では、完全なアライ
メントをとることは極めて困難であった。
流動を誘起させる方法で、予荷重の作用とともに自動的
に調整されるもので、かなりの荷重が付加されないとア
ライメント作用が生ぜず、アライメント調整効果には限
度があり、また試験者がアライメントの補正をすること
は不可能であるため、これらの方法では、完全なアライ
メントをとることは極めて困難であった。
次に疲労試験であるが、これにはｉ）片振り引張り、i
i）片振り圧縮、iii）引張りと圧縮の両振りがあるが、
ｉ）の片振り引張りについては、従来は前記引張試験と
同様なアライメント調整方法が用いられているが、引張
試験の場合と同様、アライメント調整が不十分であり、
又試験片端部が固定されていないため、試験中にアライ
メントが狂うという問題がある。ii）の片振り圧縮につ
いては、従来は試験片を上下の圧盤の間に挟んで押しつ
ける方法をとっているが、この方法では試験片端部周辺
の圧盤との接触部に応力集中を生じ、ここから割れを発
生するという問題があるほか、これ又アライメント調整
も不十分であった。iii）の引張と圧縮を交互に付加す
る両振りについては従来の方法では全く不可能であり、
これに関するデータはほとんど得られていなかった。
i）片振り圧縮、iii）引張りと圧縮の両振りがあるが、
ｉ）の片振り引張りについては、従来は前記引張試験と
同様なアライメント調整方法が用いられているが、引張
試験の場合と同様、アライメント調整が不十分であり、
又試験片端部が固定されていないため、試験中にアライ
メントが狂うという問題がある。ii）の片振り圧縮につ
いては、従来は試験片を上下の圧盤の間に挟んで押しつ
ける方法をとっているが、この方法では試験片端部周辺
の圧盤との接触部に応力集中を生じ、ここから割れを発
生するという問題があるほか、これ又アライメント調整
も不十分であった。iii）の引張と圧縮を交互に付加す
る両振りについては従来の方法では全く不可能であり、
これに関するデータはほとんど得られていなかった。
但し、単軸でのテスト以外では、曲げ，回転曲げにより
疲労試験が行なわれているが、この場合破断面にかかる
のは曲げ応力であり、単軸のように均一な応力を負荷で
きないため基礎的な材料特性をしらべるのには不便であ
ると共に、実機における負荷に対応した実験が行なえな
いという欠点があった。
疲労試験が行なわれているが、この場合破断面にかかる
のは曲げ応力であり、単軸のように均一な応力を負荷で
きないため基礎的な材料特性をしらべるのには不便であ
ると共に、実機における負荷に対応した実験が行なえな
いという欠点があった。
（発明の解決しようとする問題点） 硬脆材料の引張試験，疲労試験において、荷重中心軸と
試験片中心軸との軸合せ（アライメント）が精度よく行
なえ、その上従来精度良い実験法がなかったため、ほと
んど実施されていない硬脆材料の引張試験、又引張り繰
り返し、圧縮繰り返し（片振り）及び従来法では全く不
可能であった、任意の圧縮／引張応力比における引張り
／圧縮繰り返し（両振り）の疲労試験を精度よく容易に
行なうことができる材料試験片のチャッキング方法を提
供することを目的とするものである。
試験片中心軸との軸合せ（アライメント）が精度よく行
なえ、その上従来精度良い実験法がなかったため、ほと
んど実施されていない硬脆材料の引張試験、又引張り繰
り返し、圧縮繰り返し（片振り）及び従来法では全く不
可能であった、任意の圧縮／引張応力比における引張り
／圧縮繰り返し（両振り）の疲労試験を精度よく容易に
行なうことができる材料試験片のチャッキング方法を提
供することを目的とするものである。
（発明による解決手段） 試験片の把み部上下面を球座で挟持し、これら上下の球
座を、夫々該球座の球面に対応する球状受面を備えた上
下のフランジで支持し、試験片のくびれ部周面に複数枚
貼付した歪ゲージの歪量を検知しつゝ、前記上下のフラ
ンジを締付装置にて締め付けてチャッキングすることを
特徴とする。
座を、夫々該球座の球面に対応する球状受面を備えた上
下のフランジで支持し、試験片のくびれ部周面に複数枚
貼付した歪ゲージの歪量を検知しつゝ、前記上下のフラ
ンジを締付装置にて締め付けてチャッキングすることを
特徴とする。
（実施例） 第１図〜第３図を参照して説明する。第１図において、
７は割り球座９の受部を兼ねたフランジである。８は圧
縮用球座１０の球座受１１を支持する軸側フランジであ
る。球座受１１は軸側フランジ８の上を自由に滑り得る
構造となっている。
７は割り球座９の受部を兼ねたフランジである。８は圧
縮用球座１０の球座受１１を支持する軸側フランジであ
る。球座受１１は軸側フランジ８の上を自由に滑り得る
構造となっている。
第２図は球座分割図である。フランジ７には中心孔7aと
上部の座ぐり部7cとの間に割り球座９の下部球面9aの球
状受面7bが設けられている。
上部の座ぐり部7cとの間に割り球座９の下部球面9aの球
状受面7bが設けられている。
割り球座９は２つ割りとなっていて、前記下部球面9aの
外、試験片１の通る中心孔9bと試験片１の把め部1bの首
部を受ける皿状座ぐり部9cを備えている。
外、試験片１の通る中心孔9bと試験片１の把め部1bの首
部を受ける皿状座ぐり部9cを備えている。
圧縮用球座１０は筒状部10aと、球面10bとよりなってい
る。この球面10bに対応して球座受１１には球状凹面11a
を備えている。
る。この球面10bに対応して球座受１１には球状凹面11a
を備えている。
１２はボルトであって、軸１４の周囲に複数本配され、
フランジ７と軸側フランジ８間の締付装置を構成してい
る。
フランジ７と軸側フランジ８間の締付装置を構成してい
る。
（作用） 第１図の如く試験片をとりつける。即ち、試験片１の上
下両端把み部1bを図の如くフランジ７上の割り球座９と
圧縮用球座１０で挟持し、さらに圧縮用球座１０の上部
に球座受け１１をかぶせたのち、フランジ７と軸側フラ
ンジ８を複数本のボルト１２で仮締めする。この状態で
は割り球座９と圧縮用球座１０は球座受け7bと球状凹面
11a内で自由に動くことができる。そして試験片１の中
央くびれ部1aに歪ゲージ１３を複数枚以上貼付けてお
く。なお前記締付用のボルト１２は３本以上で締付け、
又歪ゲージ１３は３枚以上使用するのが好ましい。
下両端把み部1bを図の如くフランジ７上の割り球座９と
圧縮用球座１０で挟持し、さらに圧縮用球座１０の上部
に球座受け１１をかぶせたのち、フランジ７と軸側フラ
ンジ８を複数本のボルト１２で仮締めする。この状態で
は割り球座９と圧縮用球座１０は球座受け7bと球状凹面
11a内で自由に動くことができる。そして試験片１の中
央くびれ部1aに歪ゲージ１３を複数枚以上貼付けてお
く。なお前記締付用のボルト１２は３本以上で締付け、
又歪ゲージ１３は３枚以上使用するのが好ましい。
この状態で数kgの荷重を軸１４を介し付加して歪ゲージ
１３の歪量を検出する。そして、複数の歪ゲージ１３の
歪量を一定化するよう順次複数本のボルト１２を徐々に
締め付け、最終的には球座９と１１が動かないよう、即
ち試験片１の把み部が完全に固定されるまで各ゲージの
歪量が一定のまゝで締めつける。
１３の歪量を検出する。そして、複数の歪ゲージ１３の
歪量を一定化するよう順次複数本のボルト１２を徐々に
締め付け、最終的には球座９と１１が動かないよう、即
ち試験片１の把み部が完全に固定されるまで各ゲージの
歪量が一定のまゝで締めつける。
かくして、アライメント調整された取付けができたとこ
ろで、引張又は圧縮試験を行う。尚、締付装置としてボ
ルトを使用したものを例示したが、ボルトに替えてボー
ルネジや油圧チャック等を使用しても同効である。
ろで、引張又は圧縮試験を行う。尚、締付装置としてボ
ルトを使用したものを例示したが、ボルトに替えてボー
ルネジや油圧チャック等を使用しても同効である。
（効果） 試験片の把み部上下面を球座で挟持し、これら上下の球
座を、夫々該球座の球面に対応する球状受面を備えた上
下のフランジで挟持し、試験片のくびれ部に貼付した複
数枚の歪ゲージの歪量を検知しつゝ前記上下のフランジ
を締付装置にて締め付けしてチャッキングするようにし
た。
座を、夫々該球座の球面に対応する球状受面を備えた上
下のフランジで挟持し、試験片のくびれ部に貼付した複
数枚の歪ゲージの歪量を検知しつゝ前記上下のフランジ
を締付装置にて締め付けしてチャッキングするようにし
た。
このように複数の歪ゲージから検出された歪量が同一の
値を示すように調整しながら締付装置を締め付けるた
め、非常に精度よくアライメント調整を行うことがで
き、ゲージの検出感度内で偏心を０とすることができ、
その上、アライメントが調整された状態で試験片１の掴
み部が完全に固定されているので、負荷荷重が変化した
場合においても、アライメントが狂うこともなく、又な
めらかな荷重変位曲線を描くことができるので、極めて
高精度の引張試験、圧縮試験および任意の圧縮／引張応
力比の比張・圧縮疲労試験を行なえ、これによってセラ
ミックス等の硬脆材料の強度試験を実機における応力条
件に近い任意の応力材料で行うことができる。
値を示すように調整しながら締付装置を締め付けるた
め、非常に精度よくアライメント調整を行うことがで
き、ゲージの検出感度内で偏心を０とすることができ、
その上、アライメントが調整された状態で試験片１の掴
み部が完全に固定されているので、負荷荷重が変化した
場合においても、アライメントが狂うこともなく、又な
めらかな荷重変位曲線を描くことができるので、極めて
高精度の引張試験、圧縮試験および任意の圧縮／引張応
力比の比張・圧縮疲労試験を行なえ、これによってセラ
ミックス等の硬脆材料の強度試験を実機における応力条
件に近い任意の応力材料で行うことができる。
第１図は本発明に係るチャッキング方法を用いて試験片
をチャッキングした状態を示す。 第２図は上下の球座の分解図。 第３図はチャッキング時の歪ゲージを貼付けた試験片。 第４図〜第６図は公知の引張試験アライメント調整法を
示す。 図において； １……試験片、1a……くびれ部 1b……把み部、２……ステンレスパイプ ３……アルミ箱、４……チャック ５……粉末、６……２つ割りリング ７……フランジ、7a……中心孔 7b……球状受面、7c……座ぐり部 ８……軸側フランジ ９……割球座、9a……下部球面 9b……中心孔、9c……座ぐり部 10……圧縮用球座、10a……筒状部 10b……球面、11……球座受 11a……球状凹面、12……ボルト 13……歪ゲージ、14……軸
をチャッキングした状態を示す。 第２図は上下の球座の分解図。 第３図はチャッキング時の歪ゲージを貼付けた試験片。 第４図〜第６図は公知の引張試験アライメント調整法を
示す。 図において； １……試験片、1a……くびれ部 1b……把み部、２……ステンレスパイプ ３……アルミ箱、４……チャック ５……粉末、６……２つ割りリング ７……フランジ、7a……中心孔 7b……球状受面、7c……座ぐり部 ８……軸側フランジ ９……割球座、9a……下部球面 9b……中心孔、9c……座ぐり部 10……圧縮用球座、10a……筒状部 10b……球面、11……球座受 11a……球状凹面、12……ボルト 13……歪ゲージ、14……軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−10573（ＪＰ，Ａ) 実公 昭46−18152（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】試験片の把み部の上下面を球座で挟持し、
これら上下の球座を、夫々該球座の球面に対応する球状
受面を備えた上下のフランジで支持し、試験片のくびれ
部周面に複数枚貼付した歪ゲージの歪量を検知しつゝ、
前記上下のフランジを締付装置にて締め付してチャッキ
ングすることを特徴とする硬脆材料試験における試験片
のチャッキング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22207286A JPH0658308B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 硬脆材料試験における試験片のチヤツキング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22207286A JPH0658308B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 硬脆材料試験における試験片のチヤツキング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6378045A JPS6378045A (ja) | 1988-04-08 |
| JPH0658308B2 true JPH0658308B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=16776677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22207286A Expired - Lifetime JPH0658308B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 硬脆材料試験における試験片のチヤツキング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658308B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4037249B2 (ja) * | 2002-12-05 | 2008-01-23 | 高分子計器株式会社 | 硬さ計連結ジョイントの固定方法 |
| JP4468118B2 (ja) * | 2004-09-02 | 2010-05-26 | 国立大学法人北海道大学 | 材料試験機の試験片把持構造 |
| DE102007009706A1 (de) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Schaeffler Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Wälzlagerkäfigen |
| JP5109951B2 (ja) * | 2008-12-03 | 2012-12-26 | 株式会社島津製作所 | 回転曲げ試験機用治具および回転曲げ試験機の検査方法 |
| JP5353807B2 (ja) * | 2010-04-23 | 2013-11-27 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
| JP6995290B2 (ja) * | 2020-05-28 | 2022-01-31 | 山田 榮子 | 連続鋳造における鋳型と鋳片間の摩擦力の測定方法 |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP22207286A patent/JPH0658308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6378045A (ja) | 1988-04-08 |
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