JPH0658859A - Calibrating method for measurement of crack length - Google Patents

Calibrating method for measurement of crack length

Info

Publication number
JPH0658859A
JPH0658859A JP21009992A JP21009992A JPH0658859A JP H0658859 A JPH0658859 A JP H0658859A JP 21009992 A JP21009992 A JP 21009992A JP 21009992 A JP21009992 A JP 21009992A JP H0658859 A JPH0658859 A JP H0658859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crack length
test piece
load
beach
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.)
Granted
Application number
JP21009992A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3171945B2 (en
Inventor
Hiroshi Uno
博 宇野
Nobumasa Ichikawa
順正 市川
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.)
Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
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 Saginomiya Seisakusho Inc filed Critical Saginomiya Seisakusho Inc
Priority to JP21009992A priority Critical patent/JP3171945B2/en
Publication of JPH0658859A publication Critical patent/JPH0658859A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3171945B2 publication Critical patent/JP3171945B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To measure the length of crack accurately by applying load repeatedly by predetermined times on a test piece while keeping constant the variation of stress intensity factor and the ratio between maximum and minimum values thereof thereby setting a constant interval of beach mark. CONSTITUTION:A test piece 7 is set in a test equipment and a computor 4 commands a controller 5 to operate an actuator 1 such that the maximum and minimum values of repeating load and the ratio therebetween are kept constant. When the repeating load is applied by predetermined times, load signal of a load cell 2 and opening dispacement (COD) from a strain gauge 3 are inputted in order to determine a compliance value C and a crack length (a) thus calculating DELTAK, i.e., the difference between maximum and minimum stress intensity factors. Repeating load is applied while keeping the DELTAK constant and the ratio between minimum and maximum loads at 0.1 and the compliance is measured when the load-is applied by predetermined times. Subsequently, Kmax is kept constant and the DELTAK' is kept constant at DELTAK/2 and the load is applied repeatedly on the test piece 7. A beach mark is then inserted, the test piece 7 is separated vertically, crack length (a) from the mark position to each position is measured and combined with the compliance value to determine the coefficients thus calibrating the measurement of crack length.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、疲労き裂進展曲線を得
るための破壊靱性試験方法において、試験片に導入した
き裂長さを計測するための式の係数を決定してき裂長さ
計測のための式を校正するき裂長さ計測の校正方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fracture toughness test method for obtaining a fatigue crack growth curve, for determining a coefficient of an equation for measuring a crack length introduced into a test piece to measure the crack length. The present invention relates to a calibration method of crack length measurement for calibrating the equation (1).

【0002】[0002]

【従来の技術】破壊靱性試験方法の一つとして、き裂進
展速度da/dNと応力拡大係数変動幅ΔKとの関係を
示す疲労き裂進展曲線を得る方法が知られている。そし
て、き裂長さaの求め方は、一般にコンプライアンス法
や電位差法などが採用されている。
2. Description of the Related Art As one of fracture toughness testing methods, a method of obtaining a fatigue crack growth curve showing a relationship between a crack growth rate da / dN and a stress intensity factor variation width ΔK is known. As a method of obtaining the crack length a, a compliance method, a potential difference method or the like is generally adopted.

【0003】コンプライアンス法では、荷重・変位曲線
の傾きであるコンプライアンス(バネ定数の逆数)C
を、C=Δd/ΔP(d:変位、P:荷重)なる式によ
り求め、この値をコンプライナンス法で使用する所定の
式に代入することによってき裂長さaを求めるようにし
ている。
In the compliance method, the compliance (the reciprocal of the spring constant) C, which is the slope of the load / displacement curve,
Is calculated by the equation C = Δd / ΔP (d: displacement, P: load), and the crack length a is obtained by substituting this value into a predetermined equation used in the compliance method.

【0004】コンプライアンス法の一つとして除荷コン
プライアンス法があるが、この方法では、COD(Crac
k Opening Displacement:開口変位)を一定に制御して
コンパクト試験片に繰り返し荷重を作用させ、その後こ
の荷重を除荷し、その際の荷重・変位曲線の傾きにより
コンプライアンスを求め、この求められたコンプライア
ンス値をサクセナの式に代入することによりき裂長さを
自動的に演算し、またき裂長さをもとにΔKを自動的に
演算するようにしている。
There is an unloading compliance method as one of the compliance methods. In this method, COD (Crac
k Opening Displacement (aperture displacement) is controlled to be constant and a load is repeatedly applied to the compact test piece, and then this load is removed, and then the compliance is calculated from the slope of the load / displacement curve at that time. The crack length is automatically calculated by substituting the value into the successor formula, and ΔK is automatically calculated based on the crack length.

【0005】ところで、上述した方法によれば、実際の
き裂長さ(実き裂長さ)と計算したき裂長さとは略一致
するものの、正確には材料の形状、処理、実き裂長さの
大小、ΔK値の大小で計算値が変化し、そのため試験結
果に誤差が生じるという問題があった。
By the way, according to the above-mentioned method, although the actual crack length (actual crack length) and the calculated crack length are substantially coincident with each other, the shape of the material, the treatment, and the actual crack length are accurate. , The calculated value changes depending on the magnitude of the ΔK value, which causes an error in the test result.

【0006】そこで従来、実試験に対応した方法でコン
パクト試験片に、図8に示すようなビーチマーク(貝殻
模様)M1 乃至Mn を挿入し、このビーチマークにより
き裂長さを実測し、この実測したき裂長さとコンプライ
アンスの対応より、コンパクト試験片に導入したき裂長
さを計測するために使用するサクセナの式の係数を決定
することで、き裂長さの計測を校正するき裂長さ計測の
校正方法が採用されていた。
Therefore, conventionally, beach marks (shell patterns) M 1 to M n as shown in FIG. 8 are inserted into a compact test piece by a method corresponding to an actual test, and the crack length is measured by this beach mark, From the correspondence between the measured crack length and compliance, the crack length measurement is calibrated by deciding the coefficient of the Sucenna formula used to measure the crack length introduced into the compact test piece. The calibration method of was adopted.

【0007】すなわち、従来例えばコンプライアンス法
でき裂長さを求める場合、予めCOD部(開口部)の変
位と荷重でコンプライアンス(バネ定数の逆数)を求
め、き裂長さと多項式の対応関数を求めておき、き裂長
さ計測時には、その関数を使用しコンプライアンスから
き裂長さを求めている。この時、関数の多項式の各係数
を決めるのにビーチマーク法を使用してビーチマークを
挿入しておき、各ビーチマーク部の寸法(き裂長さ)と
コンプライアンスとの関係を求めて曲線を決定してい
た。
That is, when the crack length is obtained by the conventional method such as the compliance method, the compliance (the reciprocal of the spring constant) is previously obtained by the displacement and load of the COD portion (opening), and the corresponding function of the crack length and the polynomial is obtained, When measuring the crack length, the function is used to determine the crack length from the compliance. At this time, the beach mark method is used to determine each coefficient of the polynomial of the function, the beach mark is inserted, and the curve is determined by obtaining the relationship between the dimension (crack length) of each beach mark part and compliance. Was.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に従来は、COD振幅を一定にして運転し、各ビーチマ
ーク部でCOD振幅を小さくし、ビーチマークを挿入し
ていた。この結果、挿入されるビーチマークはき裂進展
につれて互いにビーチマーク間の寸法がつまりビーチマ
ークの読み取りが不正確で読み取り作業が厄介になると
いう問題があった。
However, as described above, conventionally, the COD amplitude was made constant, the operation was performed, the COD amplitude was reduced at each beach mark portion, and the beach mark was inserted. As a result, there is a problem in that the inserted beach marks have a dimension between the beach marks as the crack progresses, that is, the reading of the beach marks is inaccurate and the reading operation becomes difficult.

【0009】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、ビーチマーク間の寸法がき裂進展につれてつまる
ことなく、略等しい間隔で挿入できるようにしてビーチ
マークの読み取りを正確にかつ簡単に行えるようにした
き裂長さ計測の校正方法を提供することを目的としてい
る。
Therefore, in view of the above-mentioned conventional problems, the present invention enables the beach marks to be read accurately and easily by allowing the beach marks to be inserted at substantially equal intervals as the size of the beach marks does not get boring as the crack progresses. An object of the present invention is to provide a calibration method for measuring the crack length.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明により成されたき裂長さ計測の校正方法は、試験
片に導入したき裂長さを試験片について計測した計測値
を用いて演算するための式の係数を、試験片に挿入した
ビーチマークにより実測したき裂長さとビーチマークの
挿入毎に計測した前記計測値を用いて決定することによ
り、き裂長さ計測のための式を校正するようにしたき裂
長さ計測の校正方法において、応力拡大係数変動幅を一
定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小応力拡大係
数との比を一定に保持して試験片に所定回数の繰り返し
荷重を加え、この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる
毎に、既知の前記式を用いてき裂長さを演算するための
計測値を保持し、その後ビーチマークを挿入するための
繰り返し荷重を加え、以後上記動作を所定数のビーチマ
ークが挿入されるまで繰り返すことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a calibration method for crack length measurement according to the present invention calculates a crack length introduced into a test piece by using a measured value of the test piece. The coefficient for the equation for is determined by using the crack length measured by the beach mark inserted in the test piece and the measurement value measured for each insertion of the beach mark, thereby calibrating the equation for measuring the crack length. In the crack length measurement calibration method as described above, the stress intensity factor fluctuation range is kept constant and the ratio of the maximum stress intensity factor and the minimum stress intensity factor is kept constant to apply a predetermined number of repeated loads to the test piece. In addition, each time the predetermined number of repeated loads are applied, the measured value for calculating the crack length is stored using the known equation, and then the repeated load for inserting the beach mark is applied. Is characterized by repeated thereafter until the operation a predetermined number of beach mark is inserted.

【0011】上記目的を達成するため本発明により成さ
れたき裂長さ計測の校正方法は、試験片に導入したき裂
長さを試験片について計測したコンプライアンス値を用
いて演算するための式の係数を、試験片に挿入したビー
チマークにより実測したき裂長さとビーチマークの挿入
毎に計測した前記コンプライアンス値を用いて決定する
ことにより、き裂長さ計測のための式を校正するように
したき裂長さ計測の校正方法において、応力拡大係数変
動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小応
力拡大係数との比を一定に保持して試験片に所定回数の
繰り返し荷重を加え、この所定回数の繰り返し荷重を加
え終わる毎に、既知の前記式を用いてき裂長さを演算す
るためのコンプライアンス値を保持し、その後ビーチマ
ークを挿入するための繰り返し荷重を加え、以後上記動
作を所定数のビーチマークが挿入されるまで繰り返すこ
とを特徴としている。
In order to achieve the above object, the calibration method of the crack length measurement according to the present invention uses the coefficient of the equation for calculating the crack length introduced into the test piece using the compliance value measured for the test piece. , The crack length measured by the beach mark inserted into the test piece and the compliance value measured for each insertion of the beach mark are used to determine the crack length to calibrate the formula for measuring the crack length. In the calibration method of measurement, the stress intensity factor fluctuation range is kept constant and the ratio of the maximum stress intensity factor and the minimum stress intensity factor is kept constant, and a predetermined number of repeated loads are applied to the test piece, After the repeated load is applied, the compliance value for calculating the crack length is held using the above-mentioned formula, and then the beach mark is inserted. The repeated load added, is characterized by repeated thereafter the operation until a predetermined number of beach mark is inserted.

【0012】上記目的を達成するため本発明により成さ
れたき裂長さ計測の校正方法は、コンパクト試験片に導
入したき裂長さをコンパクト試験片について計測したコ
ンプライアンス値を用いて演算するためのサクセナの式
の係数を、コンパクト試験片に挿入したビーチマークに
より実測したき裂長さとビーチマークの挿入毎に計測し
た前記コンプライアンス値を用いて決定することによ
り、き裂長さ計測のためのサクセナの式を校正するよう
にしたき裂長さ計測の校正方法において、応力拡大係数
変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大係数と最小
応力拡大係数との比を一定に保持してコンパクト試験片
に所定回数の繰り返し荷重を加え、この所定回数の繰り
返し荷重を加え終わる毎に、既知の前記サクセナの式を
用いてき裂長さを演算するためのコンプライアンス値を
保持し、その後ビーチマークを挿入するための繰り返し
荷重を加え、以後上記動作を所定数のビーチマークが挿
入されるまで繰り返すことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the calibration method of the crack length measurement according to the present invention is a method for calculating the crack length introduced into a compact test piece by using a compliance value measured for the compact test piece. Calibrate the successor formula for measuring crack length by determining the coefficient of the formula using the crack length measured by the beach mark inserted in the compact test piece and the compliance value measured for each insertion of the beach mark. In the method for calibrating crack length measurement, the stress intensity factor fluctuation range is kept constant and the ratio between the maximum stress intensity factor and the minimum stress intensity factor is kept constant, and the compact test piece is repeated a predetermined number of times. Each time a load is applied and this predetermined number of repeated loads are finished, the crack length is calculated using the known Saxena equation. Holding the compliance value for, then added repeated load for inserting the beach marks, thereafter the operation a predetermined number of beach mark is characterized by repeated until inserted.

【0013】[0013]

【作用】上記手順により、ビーチマーク間のき裂を、応
力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡大
係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持して試験片
に所定回数の繰り返し荷重を加えることによって形成し
ているため、どのビーチマーク間のき裂進展量も一定に
保持されるようになって、ビーチマーク間の間隔が等し
くされる。
According to the above procedure, cracks between beach marks are kept on the test piece for a predetermined number of times while keeping the fluctuation range of the stress intensity factor constant and the ratio of the maximum stress intensity factor and the minimum stress intensity factor constant. Since it is formed by repeatedly applying a load, the amount of crack growth between any beach marks is kept constant, and the intervals between beach marks are made equal.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明による方法を実施するために使用す
る試験装置を示し、同図において、1はアクチュエー
タ、2はロードセル、3はストレインゲージ、4はコン
ピュータである。アクチュエータ1にはサーボコントロ
ーラ5によって制御されるサーボ弁6が設けられてい
て、コンパクト試験片7(図2参照)に繰り返し荷重を
作用させる。ロードセル2はコンパクト試験片7に作用
する負荷を検出し、該検出信号をA/D変換器8を介し
てコンピュータ4に入力する。ストレインゲージ3はコ
ンパクト試験片7のCOD(Crack Opening Displaceme
nt:開口変位)を検出し、該検出信号をサーボコントロ
ーラ5に入力すると共に、A/D変換器9を介してコン
ピュータ4に入力する。コンピュータ4はロードセル
2、ストレインゲージ3からの検出信号を入力して処理
し、その結果をD/A変換器10を介してサーボコント
ローラ5に入力してこれを制御する。上記処理に当たっ
てコンピュータ4は図3に示すフローチャートに従った
仕事を行う。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a test device used for carrying out the method according to the invention, in which 1 is an actuator, 2 is a load cell, 3 is a strain gauge, and 4 is a computer. The actuator 1 is provided with a servo valve 6 controlled by a servo controller 5, and repeatedly applies a load to a compact test piece 7 (see FIG. 2). The load cell 2 detects a load acting on the compact test piece 7 and inputs the detection signal to the computer 4 via the A / D converter 8. The strain gauge 3 is a COD (Crack Opening Displaceme) of the compact test piece 7.
(nt: opening displacement) is detected, and the detection signal is input to the servo controller 5 and also to the computer 4 via the A / D converter 9. The computer 4 inputs and processes the detection signals from the load cell 2 and the strain gauge 3, and inputs the result to the servo controller 5 via the D / A converter 10 to control it. In the above processing, the computer 4 performs the work according to the flowchart shown in FIG.

【0015】上記試験装置にコンパクト試験片7をセッ
トして動作させると、まずコンピュータ4からサーボコ
ントローラ5に対しD/A変換器10を介して疲労き裂
導入の指令を出力し、この指令により、繰り返し荷重P
の最大値Pmax 及び最小値P min が一定値を保ち、かつ
その比Pmin /Pmax が略0.1 の一定値を保つように、
サーボコントローラ5がアクチュエータ1を動作させる
(ステップS1)。コンパクト試験片7に上述のような
条件のもとで繰り返し加えた荷重Pが図4に示すように
所定回数N0 となったことを検出すると(ステップS
2)、次にΔKを計測する(ステップS3)。
A compact test piece 7 is set in the above-mentioned test device.
When you start the operation,
Fatigue cracks on the controller 5 through the D / A converter 10
Output the command of introduction, and repeat load P by this command.
Maximum value P ofmaxAnd the minimum value P minIs a constant value, and
The ratio Pmin/ PmaxSo that it keeps a constant value of approximately 0.1,
The servo controller 5 operates the actuator 1.
(Step S1). Compact test piece 7 as described above
As shown in Fig. 4, the load P repeatedly applied under the conditions
Predetermined number of times N0Is detected (step S
2) Then, ΔK is measured (step S3).

【0016】このΔKの計測では、コンピュータ4がロ
ードセル2からの荷重信号とストレインンゲージ3から
のCOD信号を入力し、上述した式C=Δd/ΔP
(d:変位、P:荷重)に基づいてコンプライアンス値
Cを求め、この求めたコンプライアンス値Cを下記の既
知のサクセナの式(1)に代入してき裂長さaを求め、
次に求めたき裂長さaを既知の下式(2)に代入してΔ
Kを求める。
In this ΔK measurement, the computer 4 inputs the load signal from the load cell 2 and the COD signal from the strain gauge 3, and the above equation C = Δd / ΔP
The compliance value C is obtained based on (d: displacement, P: load), and the obtained compliance value C is substituted into the following known successor formula (1) to obtain the crack length a,
Substituting the obtained crack length a into the known equation (2), Δ
Find K.

【0017】 a/W=A0 +A1 Ux+A2 Ux2 +A3 Ux3 +A4 Ux4 +A5 Ux5 Ux=1/〔(B・E・C)1/2 +1〕 …(1) ここで、Bは既知の板厚(mm)、Wは既知の板幅(m
m)、Eは既知の弾性係数(kg/mm2)、Cはコンプライ
アンス(mm/ kg)であり、荷重線上の計測の場合、A 0
は1.000196、A1 は−4.06319 、A2 は11.242、A3
−106.043 、A4 は464.335 、A5 は650.677 である。
A / W = A0+ A1Ux + A2Ux2 + A3Ux3+ AFourUxFour+ AFiveUxFive Ux = 1 / [(B ・ E ・ C)1/2+1] (1) where B is a known plate thickness (mm) and W is a known plate width (m
m) and E are known elastic moduli (kg / mm2), C is compliance
Ans (mm / kg), A when measuring on the load line 0
Is 1.000196, A1Is -4.06319, A2Is 11.242, A3Is
-106.043, AFourIs 464.335, AFiveIs 650.677.

【0018】 ΔK=〔(Pmax −Pmin )/B/W1/2 〕・f(α) α=a/W f(α)=〔(2+α)・(0.886 +4.64・α−13.31 α2 +14.72 α3 −5.6 α4 )〕/(1−α)3/2 …(2) ここで、Pmax は最大荷重、Pmin は最小荷重を示す。ΔK = [(P max −P min ) / B / W 1/2 ] · f (α) α = a / W f (α) = [(2 + α) · (0.886 + 4.64 · α-13.31) α 2 +14.72 α 3 −5.6 α 4 )] / (1−α) 3/2 (2) where P max is the maximum load and P min is the minimum load.

【0019】今、上式(2)中、コンパクト試験片7の
形状によって定まる定数をまとめてkで表すと、式
(2)は ΔK=(Pmax −Pmin )・k・f(a) …(3) と書くことができる。
Now, in the above formula (2), if the constants determined by the shape of the compact test piece 7 are collectively expressed by k, the formula (2) is expressed as ΔK = (P max −P min ) · k · f (a) You can write (3).

【0020】上述の説明から明らかなように、ΔKは最
大荷重Pmax のときの最大応力拡大係数Kmax と、最小
荷重Pmin のときの最小応力拡大係数Kmin との差であ
り、Kmax 及びKmin はそれぞれ、 Kmax =Pmax ・k・f(a) Kmin =Pmin ・k・f(a) で表される。そして、これらの比をRとし、 R=Kmax /Kmin =Pmax /Pmin とすると、上式(3)から ΔK=Pmax (1−R)・k・f(a) Pmax =〔ΔK/(1−R)〕・〔1/k・f(a)〕 …(4) Pmin =R・Pmax =〔R/(1−R)〕・〔ΔK/k・f(a)〕 …(5) のようになる。
[0020] As apparent from the above description, [Delta] K is the difference between the maximum stress intensity factor K max at the maximum load P max, and minimum stress intensity factor K min when the minimum load P min, K max And K min are respectively expressed by K max = P max · k · f (a) and K min = P min · k · f (a). Then, when these ratios are R and R = K max / K min = P max / P min , from the above equation (3), ΔK = P max (1-R) · k · f (a) P max = [ΔK / (1-R)] · [1 / k · f (a)] (4) P min = R · P max = [R / (1-R)] · [ΔK / k · f (a )]… (5).

【0021】その後、上記計測したΔKを一定に保つと
共に、Rを例えば0.1 を保つようにPmax 及びPmin
を制御してサーボコントローラ5がアクチュエータ1を
動作させ、コンパクト試験片7に荷重を繰り返し加える
(ステップS4)。コンパクト試験片7に上述のような
条件のもとで繰り返し加えた荷重Pが図5に示すように
所定回数NA となったことを検出すると(ステップS
6)、次にそのときのコンプライアンスを計測して出力
する(ステップS7)。
Thereafter, the measured ΔK is kept constant, and P max and P min are controlled so that R is kept at 0.1, for example, and the servo controller 5 operates the actuator 1 to apply a load to the compact test piece 7. It is repeatedly added (step S4). When it is detected that the load P repeatedly applied to the compact test piece 7 under the above-described conditions reaches the predetermined number N A as shown in FIG. 5 (step S
6) Next, the compliance at that time is measured and output (step S7).

【0022】このコンプライアンスの計測では、コンピ
ュータ4がロードセル2からの荷重信号とストレインン
ゲージ3からのCOD信号を入力し、上述した式C=Δ
d/ΔP(d:変位、P:荷重)に基づいてコンプライ
アンス値Cを求める。
In this compliance measurement, the computer 4 inputs the load signal from the load cell 2 and the COD signal from the strain gauge 3, and the above equation C = Δ.
The compliance value C is calculated based on d / ΔP (d: displacement, P: load).

【0023】続いて、Kmax を一定に保つと共にΔK’
をΔK/2の一定に保つようにPma x 及びPmin を制御
してサーボコントローラ5がアクチュエータ1を動作さ
せ、コンパクト試験片7に荷重を繰り返し加える(ステ
ップS8)。コンパクト試験片7に上述のような条件の
もとで繰り返し加えた荷重Pが図5に示すように所定回
数NB (>>NA )となったことを検出すると(ステップ
S9)、次にカウンタをインクリメントし(ステップS
10)てからカウンタ値が所定数Xとなるまで上述した
動作を繰り返し、所定数Xとなったら一連の動作を終了
する。なお、所定数Xは、上記サクセナの式の係数を校
正するために使用するビーチマークをコンパクト試験片
7に挿入する数を指定するものである。
Then, K max is kept constant and ΔK '
The [Delta] K / servo controller 5 controls the P ma x and P min to maintain a constant 2 actuates the actuator 1 is added repeatedly loading a compact specimen 7 (step S8). When it is detected that the load P was repeated added under conditions as described above in a compact specimen 7 has reached a predetermined number N B (>> N A) as shown in FIG. 5 (step S9), and then Increment the counter (step S
After 10), the above-described operation is repeated until the counter value reaches the predetermined number X, and when it reaches the predetermined number X, the series of operations is ended. The predetermined number X designates the number of beach marks used to calibrate the coefficient of the above-mentioned Sucenna formula, which is inserted into the compact test piece 7.

【0024】上述のようにΔKを一定に保って所定回数
A 繰り返し荷重Pを加えているため、図6に示すΔK
対da/dNの関係から、所定回数NA の繰り返し荷重
Pを加えたときのき裂進展長さdaは一定に保たれ、ビ
ーチマーク間の間隔は相互に等しくなる。また、各所定
回数NA の終了毎に、後にコンプライアンスを求めるた
めにその時のCODと荷重の値が計測されて記録保持さ
れる。なお、図7(a)は上述のようにして荷重を加え
たときのCODの変化、(b)はΔKの様子、(c)は
き裂長さaの変化をそれぞれ示している。
As described above, since ΔK is kept constant and the N A repeated load P is applied a predetermined number of times, ΔK shown in FIG.
From the relationship of da / dN, the crack growth length da when the repeated load P of the predetermined number N A is applied is kept constant, and the intervals between the beach marks become equal to each other. At the end of each predetermined number of times N A , the values of COD and load at that time are measured and recorded and stored in order to obtain compliance later. Note that FIG. 7A shows a change in COD when a load is applied as described above, FIG. 7B shows a state of ΔK, and FIG. 7C shows a change in crack length a.

【0025】所定数Xのビーチマークを挿入後は、コン
パクト試験片7は強制的に上下に分離され、等しい間隔
で形成された所定数Xのビーチマークの位置から各位置
までのき裂長さaが実測される。この実き裂長さとその
時のコンプライアンス値を上式(1)に代入して係数A
0 乃至A5 を未知数とする連立式を形成し、この連立式
をA0 乃至A5 について解いて係数A0 乃至A5 を決定
する。
After inserting the predetermined number X of beach marks, the compact test piece 7 is forcibly separated into upper and lower parts, and the crack length a from the predetermined number X of beach marks formed at equal intervals to each position. Is actually measured. Substituting this actual crack length and the compliance value at that time into the above equation (1), the coefficient A
0 to form a simultaneous equations to unknowns A 5, to determine the coefficients A 0 to A 5 the simultaneous equation is solved for A 0 to A 5.

【0026】なお、上述の実施例では、コンパクト試験
片を使用した場合を説明したが、本発明は3点曲げ試験
片を使用した場合にも適用することができる。しかし、
3点曲げ試験片の場合には、き裂長さとΔKは上述した
式(1)及び(2)とは別個の式を使用しなければなら
ない。
In the above-mentioned embodiment, the case where the compact test piece is used has been described, but the present invention can be applied to the case where the three-point bending test piece is used. But,
In the case of a three-point bending test piece, the crack length and ΔK must use equations different from the above equations (1) and (2).

【0027】また、上述の実施例では、コンプライアン
ス法を使用した例を示したが電位差法によってき裂長さ
を求めるための式の係数を校正する場合にも、等しく適
用きる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the example in which the compliance method is used has been shown, but it is equally applicable to the case of calibrating the coefficient of the equation for obtaining the crack length by the potential difference method.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ビ
ーチマーク間のき裂を、応力拡大係数変動幅を一定に保
持すると共に最大応力拡大係数と最小応力拡大係数との
比を一定に保持して試験片に所定回数の繰り返し荷重を
加えることによって形成しているため、どのビーチマー
ク間のき裂進展量も一定に保持されるようになって、ビ
ーチマーク間の間隔が略等しくされるので、ビーチマー
クの読み取りを正確にかつ簡単に行えるようになり、き
裂長さ計測のための式を校正するために行うその後の式
の係数の決定がそれだけ精度よく行えるという効果が得
られる。
As described above, according to the present invention, the crack between beach marks is kept constant in the variation range of the stress intensity factor and the ratio of the maximum stress intensity factor to the minimum stress intensity factor is kept constant. Since it is formed by holding and applying a predetermined number of repeated loads to the test piece, the crack growth amount between any beach marks can be kept constant, and the intervals between beach marks are made approximately equal. As a result, the beach mark can be read accurately and easily, and the coefficient of the subsequent equation for calibrating the equation for measuring the crack length can be determined more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のき裂長さ計測の校正方法を実施するた
めの試験装置の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a test apparatus for carrying out a calibration method for crack length measurement according to the present invention.

【図2】コンパクト試験片の構造を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a compact test piece.

【図3】図1中のコンピュータが行う仕事を示すフロー
チャートである。
3 is a flowchart showing work performed by the computer in FIG. 1. FIG.

【図4】予き裂を形成するための荷重を示す波形図であ
る。
FIG. 4 is a waveform diagram showing a load for forming a pre-crack.

【図5】き裂進展−ビーチマーク形成−き裂進展を行っ
た際のKの変化を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing changes in K when crack growth-beach mark formation-crack growth is performed.

【図6】ΔKとda/dNの関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between ΔK and da / dN.

【図7】本発明の方法を実施したときのCOD、K及び
き裂長さaの状態をそれぞれ示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the states of COD, K and crack length a when the method of the present invention was carried out.

【図8】従来の方法の問題点を説明するための図であ
る。
FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of the conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 コンパクト試験片 a き裂長さ ΔK 応力拡大係数変動幅 Kmax 最大応力拡大係数 Kmin 最小応力拡大係数 R 比 M1 〜Mn ビーチマーク NA 所定回数 C コンプライアンス値7 Compact test piece a Crack length ΔK Stress intensity factor fluctuation range K max Maximum stress intensity factor K min Minimum stress intensity factor R ratio M 1 to M n Beach mark N A Predetermined number of times C Compliance value

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試験片に導入したき裂長さを試験片につ
いて計測した計測値を用いて演算するための式の係数
を、試験片に挿入したビーチマークにより実測したき裂
長さとビーチマークの挿入毎に計測した前記計測値を用
いて決定することにより、き裂長さ計測のための式を校
正するようにしたき裂長さ計測の校正方法において、 応力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡
大係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持して試験
片に所定回数の繰り返し荷重を加え、 この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる毎に、既知の
前記式を用いてき裂長さを演算するための計測値を保持
し、 その後ビーチマークを挿入するための繰り返し荷重を加
え、 以後上記動作を所定数のビーチマークが挿入されるまで
繰り返すことを特徴とするき裂長さ計測の校正方法。
1. A crack length measured by a beach mark inserted in a test piece and a beach mark insertion coefficient of an equation for calculating a crack length introduced into the test piece using a measured value measured for the test piece. In the crack length measurement calibration method in which the equation for crack length measurement is calibrated by determining using the measurement values measured for each While maintaining the ratio of the stress intensity factor and the minimum stress intensity factor constant, applying a predetermined number of repeated loads to the test piece, each time the predetermined number of repeated loads are applied, the known crack length is calculated using the known equation above. It is characterized by holding the measured value for calculation, then applying a repeated load for inserting a beach mark, and then repeating the above operation until a predetermined number of beach marks are inserted. Calibration method of length measurement.
【請求項2】 試験片に導入したき裂長さを試験片につ
いて計測したコンプライアンス値を用いて演算するため
の式の係数を、試験片に挿入したビーチマークにより実
測したき裂長さとビーチマークの挿入毎に計測した前記
コンプライアンス値を用いて決定することにより、き裂
長さ計測のための式を校正するようにしたき裂長さ計測
の校正方法において、 応力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡
大係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持して試験
片に所定回数の繰り返し荷重を加え、 この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる毎に、既知の
前記式を用いてき裂長さを演算するためのコンプライア
ンス値を保持し、 その後ビーチマークを挿入するための繰り返し荷重を加
え、 以後上記動作を所定数のビーチマークが挿入されるまで
繰り返すことを特徴とするき裂長さ計測の校正方法。
2. A coefficient of an equation for calculating the crack length introduced into the test piece using the compliance value measured for the test piece, the crack length measured by the beach mark inserted into the test piece and the insertion of the beach mark. In the crack length measurement calibration method in which the compliance value measured for each is used to calibrate the equation for crack length measurement, the stress intensity factor fluctuation range is kept constant and the maximum While maintaining the ratio of the stress intensity factor and the minimum stress intensity factor constant, applying a predetermined number of repeated loads to the test piece, each time the predetermined number of repeated loads are applied, the known crack length is calculated using the known equation above. Holds the compliance value for calculation, then applies repeated load to insert the beach mark, and then the above operation inserts the specified number of beach marks. Calibration method for crack length measurement Ki and repeating until.
【請求項3】 コンパクト試験片に導入したき裂長さを
コンパクト試験片について計測したコンプライアンス値
を用いて演算するためのサクセナの式の係数を、コンパ
クト試験片に挿入したビーチマークにより実測したき裂
長さとビーチマークの挿入毎に計測した前記コンプライ
アンス値を用いて決定することにより、き裂長さ計測の
ためのサクセナの式を校正するようにしたき裂長さ計測
の校正方法において、 応力拡大係数変動幅を一定に保持すると共に最大応力拡
大係数と最小応力拡大係数との比を一定に保持してコン
パクト試験片に所定回数の繰り返し荷重を加え、 この所定回数の繰り返し荷重を加え終わる毎に、既知の
前記サクセナの式を用いてき裂長さを演算するためのコ
ンプライアンス値を保持し、 その後ビーチマークを挿入するための繰り返し荷重を加
え、 以後上記動作を所定数のビーチマークが挿入されるまで
繰り返すことを特徴とするき裂長さ計測の校正方法。
3. The crack length measured by a beach mark inserted in the compact test piece, which is a coefficient of the Sucenna formula for calculating the crack length introduced into the compact test piece using the compliance value measured for the compact test piece. In the calibration method for crack length measurement, the stress intensity factor variation range is determined by using the compliance value measured for each insertion of the Is kept constant and the ratio between the maximum stress intensity factor and the minimum stress intensity factor is kept constant, and a predetermined number of repeated loads is applied to the compact test piece. Hold the compliance value for calculating the crack length using the Saxena formula, and then insert the beach mark. A method for calibrating crack length measurement, characterized in that a repetitive load is applied and the above operation is repeated until a predetermined number of beach marks are inserted.
JP21009992A 1992-08-06 1992-08-06 Calibration method for crack length measurement Expired - Fee Related JP3171945B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21009992A JP3171945B2 (en) 1992-08-06 1992-08-06 Calibration method for crack length measurement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21009992A JP3171945B2 (en) 1992-08-06 1992-08-06 Calibration method for crack length measurement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0658859A true JPH0658859A (en) 1994-03-04
JP3171945B2 JP3171945B2 (en) 2001-06-04

Family

ID=16583804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21009992A Expired - Fee Related JP3171945B2 (en) 1992-08-06 1992-08-06 Calibration method for crack length measurement

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3171945B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103149076A (en) * 2013-02-05 2013-06-12 核工业理化工程研究院 Test method of plane strain breaking tenacity of aluminum alloy stamp forgings
JP6038245B1 (en) * 2015-07-23 2016-12-07 合資会社Gs工事 Air intake cover for air conditioner outdoor unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP3171945B2 (en) 2001-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5400056B2 (en) Method for calibrating a coordinate measuring machine
US4218746A (en) Method and apparatus for calibrating ion concentration measurement
US4003246A (en) Specimen crack stress intensity control loop for test device
EP0004757A1 (en) Capacitive non-contact gauging system
CN111474070B (en) Method and device for testing fracture toughness of material
US4831741A (en) Manufacturing gaging system for quality control
JP3836964B2 (en) J1C test load control method for test piece and J1C test system
JPH0658859A (en) Calibrating method for measurement of crack length
KR100932454B1 (en) Residual stress measuring equipment calibration device and method
JP3262884B2 (en) Shape evaluation method
US6243661B1 (en) Coating thickness gauge
US3948091A (en) Apparatus for determining the properties of metallic materials
US6289713B1 (en) Method of calibrating gages used in measuring intensity of shot blasting
US6886394B1 (en) Roughness measuring method and apparatus
JP3858833B2 (en) Material testing machine
JPH0324979B2 (en)
JPH05322723A (en) Measuring method for value of elastoplastic fracture toughness
JPS6134440A (en) J1c fracture-toughness testing method
JPS63241444A (en) Testing method for indentation hardness
Oh et al. Automated real-time measurements of fatigue crack length and crack opening load using unloading elastic compliance method
JPH01172734A (en) Fracture-toughness testing method
JPH04248440A (en) Method for testing j1c fracture toughness
JPH0552724A (en) Proof-stress measuring apparatus
JPH10325787A (en) Material-testing machine
JPH0618385A (en) Method for testing fracture toughness

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010213

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080323

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090323

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees