JPH0682350A - 破壊靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法 - Google Patents
破壊靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法Info
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- JPH0682350A JPH0682350A JP23597292A JP23597292A JPH0682350A JP H0682350 A JPH0682350 A JP H0682350A JP 23597292 A JP23597292 A JP 23597292A JP 23597292 A JP23597292 A JP 23597292A JP H0682350 A JPH0682350 A JP H0682350A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 材料の疲労靭性を高精度に評価するために、
試験片に所定長さの疲労亀裂を確実に導入する。 【構成】 試験片１２の切欠２８の先端を起点として発
生する疲労予亀裂を想定し、該疲労予亀裂の近接位置に
該予亀裂進展方向にほぼ直交する方向の歪を計測する第
１歪ゲージ３４、３４′と該疲労予亀裂の所定長さ位置
に第２歪ゲージ３６、３６′とを貼着する。試験片１２
の引張方向両端に引張板１４、１４′を溶接し、該引張
板１４、１４′を疲労試験装置１０のグリップ１８、１
８′で掴持した後、試験片１２に対し加振機２０により
繰り返し引張荷重を付加し、上記疲労予亀裂想定位置に
実際に疲労亀裂を発生させると共に、上記第１及び第２
歪ゲージからの検出信号に基づいてその亀裂長さを検出
する。
試験片に所定長さの疲労亀裂を確実に導入する。 【構成】 試験片１２の切欠２８の先端を起点として発
生する疲労予亀裂を想定し、該疲労予亀裂の近接位置に
該予亀裂進展方向にほぼ直交する方向の歪を計測する第
１歪ゲージ３４、３４′と該疲労予亀裂の所定長さ位置
に第２歪ゲージ３６、３６′とを貼着する。試験片１２
の引張方向両端に引張板１４、１４′を溶接し、該引張
板１４、１４′を疲労試験装置１０のグリップ１８、１
８′で掴持した後、試験片１２に対し加振機２０により
繰り返し引張荷重を付加し、上記疲労予亀裂想定位置に
実際に疲労亀裂を発生させると共に、上記第１及び第２
歪ゲージからの検出信号に基づいてその亀裂長さを検出
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、破壊靭性用試験片への
疲労亀裂導入方法、特に大型の破壊靭性用試験片を用い
て、実際に即した破壊靭性特性を評価するに好適な、破
壊靭性用試験片への疲労亀裂導入方法に関する。
疲労亀裂導入方法、特に大型の破壊靭性用試験片を用い
て、実際に即した破壊靭性特性を評価するに好適な、破
壊靭性用試験片への疲労亀裂導入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、機械や溶接構造物が破壊する場
合、その初期段階では何等かの原因で発生する繰り返し
負荷応力により疲労亀裂が発生しており、この亀裂の長
さがある限界値に達した時点で破壊が発生することが多
い。言い換えると、溶接又は機械構造物に破壊が発生す
る場合は、大抵その前段階に疲労亀裂が存在している。
合、その初期段階では何等かの原因で発生する繰り返し
負荷応力により疲労亀裂が発生しており、この亀裂の長
さがある限界値に達した時点で破壊が発生することが多
い。言い換えると、溶接又は機械構造物に破壊が発生す
る場合は、大抵その前段階に疲労亀裂が存在している。
【０００３】従って、実際に即した金属材料の破壊靭性
を評価するためには、所定の長さの疲労亀裂を導入し、
その導入に伴う材料物性の変化等を測定することが重要
となる。
を評価するためには、所定の長さの疲労亀裂を導入し、
その導入に伴う材料物性の変化等を測定することが重要
となる。
【０００４】従来、疲労亀裂導入方法としては、小型の
破壊靭性用試験片に対する疲労亀裂を曲げ疲労試験によ
って導入する方法が知られている。この方法を適用して
導入される疲労亀裂の長さを測定する技術としては、試
験片のたわみ変位を計測して測定する方法が特開昭６１
−２５８１４１に開示されている。
破壊靭性用試験片に対する疲労亀裂を曲げ疲労試験によ
って導入する方法が知られている。この方法を適用して
導入される疲労亀裂の長さを測定する技術としては、試
験片のたわみ変位を計測して測定する方法が特開昭６１
−２５８１４１に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、曲げ疲
労試験時の負荷荷重により疲労亀裂を導入する前記方法
では、引張負荷による疲労亀裂を導入することができな
いため、実際に即した破壊靭性特性を評価することには
ならない。
労試験時の負荷荷重により疲労亀裂を導入する前記方法
では、引張負荷による疲労亀裂を導入することができな
いため、実際に即した破壊靭性特性を評価することには
ならない。
【０００６】又、形状寸法が、例えば厚さ５０mm、幅４
００〜５００mm、長さ５００mmのような大型の破壊靭性
評価用試験片の場合は、その形状が大きいが故に、該試
験片に引張負荷を与えて疲労亀裂を導入する適切な技術
が従来存在しなかった。従って、大型の試験片に対する
従来の破壊靭性試験は、疲労亀裂を発生させない状態
で、例えば、中央部に機械的に形成した切欠がある試験
片に対して直接実施されており、測定された破壊靭性特
性が実際に即していないことが多く、そのため、良好な
測定結果を得た場合でも、実際にはその特性が悪く、測
定結果から予測されるよりも簡単に破壊が起こってしま
うという問題があった。
００〜５００mm、長さ５００mmのような大型の破壊靭性
評価用試験片の場合は、その形状が大きいが故に、該試
験片に引張負荷を与えて疲労亀裂を導入する適切な技術
が従来存在しなかった。従って、大型の試験片に対する
従来の破壊靭性試験は、疲労亀裂を発生させない状態
で、例えば、中央部に機械的に形成した切欠がある試験
片に対して直接実施されており、測定された破壊靭性特
性が実際に即していないことが多く、そのため、良好な
測定結果を得た場合でも、実際にはその特性が悪く、測
定結果から予測されるよりも簡単に破壊が起こってしま
うという問題があった。
【０００７】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
く成されたもので、破壊靭性用試験片が大型の場合で
も、実際に即した破壊靭性特性を正確に評価することが
できる、破壊靭性用試験片への疲労亀裂導入方法を提供
することを課題とする。
く成されたもので、破壊靭性用試験片が大型の場合で
も、実際に即した破壊靭性特性を正確に評価することが
できる、破壊靭性用試験片への疲労亀裂導入方法を提供
することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、破壊靭性評価
用試験片に形成した切欠の端部を起点にして発生する所
定の長さの疲労予亀裂を想定し、該試験片に引張荷重を
繰り返し付与して疲労予亀裂に相当する疲労亀裂を導入
する破壊靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法であっ
て、想定した疲労予亀裂の近接位置に、該疲労予亀裂の
進展方向に略直交する方向の歪を計測する第１歪ゲージ
を付設し、前記試験片に引張荷重を繰り返し付加しなが
ら前記第１歪ゲージで歪を計測し、その結果に基づいて
疲労亀裂が所定長さに達したことを検出することによ
り、前記課題を達成したものである。
用試験片に形成した切欠の端部を起点にして発生する所
定の長さの疲労予亀裂を想定し、該試験片に引張荷重を
繰り返し付与して疲労予亀裂に相当する疲労亀裂を導入
する破壊靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法であっ
て、想定した疲労予亀裂の近接位置に、該疲労予亀裂の
進展方向に略直交する方向の歪を計測する第１歪ゲージ
を付設し、前記試験片に引張荷重を繰り返し付加しなが
ら前記第１歪ゲージで歪を計測し、その結果に基づいて
疲労亀裂が所定長さに達したことを検出することによ
り、前記課題を達成したものである。
【０００９】本発明は、又、前記疲労亀裂導入方法にお
いて、想定した疲労予亀裂の長さ位置で、該疲労予亀裂
の進展方向上に第２歪ゲージを付設し、前記第２歪ゲー
ジによる計測結果に基づいて、疲労亀裂が所定長さに達
したことを検出することにより、同様に前記課題を達成
したものである。
いて、想定した疲労予亀裂の長さ位置で、該疲労予亀裂
の進展方向上に第２歪ゲージを付設し、前記第２歪ゲー
ジによる計測結果に基づいて、疲労亀裂が所定長さに達
したことを検出することにより、同様に前記課題を達成
したものである。
【００１０】本発明は、又、破壊靭性評価用試験片に形
成した切欠の端部を起点にして発生する所定長さの疲労
予亀裂を想定し、該試験片に引張荷重を繰り返し付与し
て疲労予亀裂に相当する疲労亀裂を導入する破壊靭性評
価用試験片への疲労亀裂導入方法であって、想定した疲
労予亀裂の長さ位置で、該疲労予亀裂の進展方向上に第
２歪ゲージを付設し、前記試験片に引張荷重を繰り返し
付加しながら前記第２歪ゲージで歪を計測し、その結果
に基づいて疲労亀裂が所定長さに達したことを検出する
ことにより、同様に前記課題を達成したものである。
成した切欠の端部を起点にして発生する所定長さの疲労
予亀裂を想定し、該試験片に引張荷重を繰り返し付与し
て疲労予亀裂に相当する疲労亀裂を導入する破壊靭性評
価用試験片への疲労亀裂導入方法であって、想定した疲
労予亀裂の長さ位置で、該疲労予亀裂の進展方向上に第
２歪ゲージを付設し、前記試験片に引張荷重を繰り返し
付加しながら前記第２歪ゲージで歪を計測し、その結果
に基づいて疲労亀裂が所定長さに達したことを検出する
ことにより、同様に前記課題を達成したものである。
【００１１】
【作用】本発明においては、破壊靭性評価用試験片に、
引張荷重を繰り返し付与する状態で疲労亀裂を導入する
際に、所定長さの疲労予亀裂を想定し、該疲労予亀裂に
近接する位置に、その進展方向に直交する方向の歪を測
定するための第１歪ゲージを付設すると共に、実際に上
記試験片に対して引張荷重を繰り返し加えながら疲労亀
裂を発生させ、その長さが上記所定長さに達したことを
上記第１歪ゲージによる検出結果に基づいて決定するよ
うにしたので、確実に前記疲労予亀裂に相当する実際の
疲労亀裂を導入することができる。従って、例えば、疲
労亀裂が疲労予亀裂と同一長さに到達するまでに要した
時間等により材料の破壊靭性を正確に評価することが可
能となる。
引張荷重を繰り返し付与する状態で疲労亀裂を導入する
際に、所定長さの疲労予亀裂を想定し、該疲労予亀裂に
近接する位置に、その進展方向に直交する方向の歪を測
定するための第１歪ゲージを付設すると共に、実際に上
記試験片に対して引張荷重を繰り返し加えながら疲労亀
裂を発生させ、その長さが上記所定長さに達したことを
上記第１歪ゲージによる検出結果に基づいて決定するよ
うにしたので、確実に前記疲労予亀裂に相当する実際の
疲労亀裂を導入することができる。従って、例えば、疲
労亀裂が疲労予亀裂と同一長さに到達するまでに要した
時間等により材料の破壊靭性を正確に評価することが可
能となる。
【００１２】又、本発明において、想定した疲労予亀裂
の所定長さ位置で、該疲労予亀裂の進展方向上に第２歪
ゲージを付設するようにしたので、該第２歪ゲージによ
る検出結果（該歪ゲージの切断を含む）を利用すること
により、疲労亀裂長さを正確に決定することができる。
の所定長さ位置で、該疲労予亀裂の進展方向上に第２歪
ゲージを付設するようにしたので、該第２歪ゲージによ
る検出結果（該歪ゲージの切断を含む）を利用すること
により、疲労亀裂長さを正確に決定することができる。
【００１３】更に、本発明において、第１歪ゲージと第
２歪ゲージを併設する場合には、これら２つの歪ゲージ
による検出結果を利用することが可能となるので、疲労
亀裂長さを一段と正確に決定することができる。
２歪ゲージを併設する場合には、これら２つの歪ゲージ
による検出結果を利用することが可能となるので、疲労
亀裂長さを一段と正確に決定することができる。
【００１４】具体的には、上記第１歪ゲージの電気信号
を連続的に検出し、その検出信号を、例えばコンピュー
タ解析することにより、疲労予亀裂に近接して付設した
第１歪ゲージで計測した初期歪値からの減衰の程度によ
り疲労亀裂の長さを精度良く検出することが可能とな
る。
を連続的に検出し、その検出信号を、例えばコンピュー
タ解析することにより、疲労予亀裂に近接して付設した
第１歪ゲージで計測した初期歪値からの減衰の程度によ
り疲労亀裂の長さを精度良く検出することが可能とな
る。
【００１５】又、所定の疲労予亀裂長さ位置に付設した
第２歪ゲージにより変化、例えば切断されたことを検出
する方法を利用することにより、疲労亀裂の長さを一段
と精度良く検出することが可能となる。
第２歪ゲージにより変化、例えば切断されたことを検出
する方法を利用することにより、疲労亀裂の長さを一段
と精度良く検出することが可能となる。
【００１６】従って、本発明によれば、疲労靭性評価用
試験片が大型の場合であっても正確に所定長さの疲労亀
裂を導入することができることから、該試験片、即ち材
料の疲労靭性特性の評価を正確に行うことが可能とな
る。
試験片が大型の場合であっても正確に所定長さの疲労亀
裂を導入することができることから、該試験片、即ち材
料の疲労靭性特性の評価を正確に行うことが可能とな
る。
【００１７】又、試験片が矩形状の場合は、その引張方
向両端に、予め荷重を付加するための引張板（補助部
材）を溶接して取り付けることにより、該引張板を介し
て矩形状の試験片に対しても確実に所定の引張荷重を繰
り返し付与することができるため所定長さの疲労亀裂を
正確に導入することができる。
向両端に、予め荷重を付加するための引張板（補助部
材）を溶接して取り付けることにより、該引張板を介し
て矩形状の試験片に対しても確実に所定の引張荷重を繰
り返し付与することができるため所定長さの疲労亀裂を
正確に導入することができる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１９】図１は、本発明に係る一実施例の疲労亀裂
導入装置を示す概略構成図である。
導入装置を示す概略構成図である。
【００２０】本実施例の疲労亀裂導入装置は、疲労試験
装置１０を備えており、該疲労試験装置１０は、後に詳
述する試験片１２と、その両端に取り付けられた引張板
１４、１４′からなる試験体１６の両端部（引張板）を
掴持するためのグリップ１８、１８′と、該試験片１２
に所定の引張荷重を繰り返し付加する加振機２０とを備
えている。この加振機２０は、制御装置２２により所望
の荷重を上記試験片１２に付加できるようになってい
る。
装置１０を備えており、該疲労試験装置１０は、後に詳
述する試験片１２と、その両端に取り付けられた引張板
１４、１４′からなる試験体１６の両端部（引張板）を
掴持するためのグリップ１８、１８′と、該試験片１２
に所定の引張荷重を繰り返し付加する加振機２０とを備
えている。この加振機２０は、制御装置２２により所望
の荷重を上記試験片１２に付加できるようになってい
る。
【００２１】又、上記疲労亀裂導入装置は、後述する歪
ゲージからの検出信号を歪アンプ２４を介して入力し、
その信号について所定の解析を行うためのパソコン（パ
ーソナルコンピュータ）２６を備えており、該パソコン
２６で解析した結果より疲労亀裂の進展状況及びその長
さを検出するようになっている。
ゲージからの検出信号を歪アンプ２４を介して入力し、
その信号について所定の解析を行うためのパソコン（パ
ーソナルコンピュータ）２６を備えており、該パソコン
２６で解析した結果より疲労亀裂の進展状況及びその長
さを検出するようになっている。
【００２２】図２は、本実施例で使用する試験片を示す
説明図である。上記試験片１２は、図２（Ａ）の平面図
に示すように、長さＬ、幅Ｗ、厚さt の矩形の板材であ
り、その中央には幅方向に延びる長さa の切欠２８が機
械的に形成されている。この切欠２８は、図２（Ａ）に
おけるＡ−Ａ断面図である同図（Ｂ）に示す如く、貫通
孔として形成されている。
説明図である。上記試験片１２は、図２（Ａ）の平面図
に示すように、長さＬ、幅Ｗ、厚さt の矩形の板材であ
り、その中央には幅方向に延びる長さa の切欠２８が機
械的に形成されている。この切欠２８は、図２（Ａ）に
おけるＡ−Ａ断面図である同図（Ｂ）に示す如く、貫通
孔として形成されている。
【００２３】本実施例で使用する試験片は、Ｌ＝５００
mm、Ｗ＝４００mm、t ＝５０mm、切欠２８の長さa ＝１
００mmの各寸法で形成されている。
mm、Ｗ＝４００mm、t ＝５０mm、切欠２８の長さa ＝１
００mmの各寸法で形成されている。
【００２４】なお、試験片としては、図２（Ｃ）に示す
他の例のように、表面に所定深さに穿設された穴として
形成されているものであってもよく、又、図示はしない
が切欠が幅方向側端部に形成されているものであっても
よい。
他の例のように、表面に所定深さに穿設された穴として
形成されているものであってもよく、又、図示はしない
が切欠が幅方向側端部に形成されているものであっても
よい。
【００２５】本実施例では、図３（Ａ）に示すように、
試験片１２に疲労亀裂を導入するために、該試験片１２
の引張方向両端に引張板１４、１４′を溶接した試験体
１６を予め作成する（図中３０、３０′は溶接部）。図
４は引張板１４（１４′）を拡大して示した平面図であ
り、該引張板は、寸法b が３０mm、c が２００mm、テー
パ角θが試験片１２に所定の負荷荷重が伝達するような
小さい角度、例えば３０°以下で形成されている。但
し、具体的な寸法形状はこれに限定されない。
試験片１２に疲労亀裂を導入するために、該試験片１２
の引張方向両端に引張板１４、１４′を溶接した試験体
１６を予め作成する（図中３０、３０′は溶接部）。図
４は引張板１４（１４′）を拡大して示した平面図であ
り、該引張板は、寸法b が３０mm、c が２００mm、テー
パ角θが試験片１２に所定の負荷荷重が伝達するような
小さい角度、例えば３０°以下で形成されている。但
し、具体的な寸法形状はこれに限定されない。
【００２６】図３（Ｂ）は、同図（Ａ）のＣ−Ｃ断面図
であり、前記図１（Ｂ）に相当している。又、図３
（Ｃ）は、前記図２（Ｃ）に相当する同断面図である。
であり、前記図１（Ｂ）に相当している。又、図３
（Ｃ）は、前記図２（Ｃ）に相当する同断面図である。
【００２７】上記試験体１６を作成した後、その試験片
１２について、その一部を拡大した図５に示すように、
切欠２８の先端部２８Ａを起点にして発生する疲労予亀
裂３２、３２′を想定する。図６、図７は、いずれも疲
労予亀裂が導入される領域（導入部）を説明するための
前記図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図（部分拡大図）で
あり、図６は前記図２（Ｂ）に示した試験片の場合の疲
労予亀裂３２、３２′をクロスハッチングで、又、図７
は前記図２（Ｃ）に示した試験片の場合の疲労予亀裂３
２を同じくクロスハッチングで示してある。
１２について、その一部を拡大した図５に示すように、
切欠２８の先端部２８Ａを起点にして発生する疲労予亀
裂３２、３２′を想定する。図６、図７は、いずれも疲
労予亀裂が導入される領域（導入部）を説明するための
前記図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図（部分拡大図）で
あり、図６は前記図２（Ｂ）に示した試験片の場合の疲
労予亀裂３２、３２′をクロスハッチングで、又、図７
は前記図２（Ｃ）に示した試験片の場合の疲労予亀裂３
２を同じくクロスハッチングで示してある。
【００２８】想定した前記疲労予亀裂３２、３２′の近
接位置に、該予亀裂３２、３２′の進展方向にほぼ直交
する方向の歪を計測する第１歪ゲージ３４、３４′をそ
れぞれ貼着（付設）し、且つ該疲労予亀裂３２、３２′
の所定長さ位置で、その進展方向上に第２歪ゲージ３
６、３６′をそれぞれ貼着する。なお、図５では第１、
第２の各歪ゲージからの配線は省略してある。
接位置に、該予亀裂３２、３２′の進展方向にほぼ直交
する方向の歪を計測する第１歪ゲージ３４、３４′をそ
れぞれ貼着（付設）し、且つ該疲労予亀裂３２、３２′
の所定長さ位置で、その進展方向上に第２歪ゲージ３
６、３６′をそれぞれ貼着する。なお、図５では第１、
第２の各歪ゲージからの配線は省略してある。
【００２９】次いで、歪ゲージの取り付けが終了した試
験体１６を、前記疲労試験装置１０のグリップ１８、１
８′に取り付けて前記図１に示した状態にすると共に、
上記試験片１２に引張荷重を図５に示した矢印方向に繰
り返し付加しながら、第１歪ゲージ３４、３４′、第２
歪ゲーシ３６、３６′でそれぞれ歪を計測し、その結果
に基づいて疲労亀裂が所定長さに達したことを検出す
る。
験体１６を、前記疲労試験装置１０のグリップ１８、１
８′に取り付けて前記図１に示した状態にすると共に、
上記試験片１２に引張荷重を図５に示した矢印方向に繰
り返し付加しながら、第１歪ゲージ３４、３４′、第２
歪ゲーシ３６、３６′でそれぞれ歪を計測し、その結果
に基づいて疲労亀裂が所定長さに達したことを検出す
る。
【００３０】以下、この検出方法の一例を、具体的に説
明する。
明する。
【００３１】前述した如く、上記第１歪ゲージ３４、３
４′、第２歪ゲージ３６、３６′は歪アンプ２４を介し
てパソコン２６に接続されており、試験片１２に引張荷
重を繰り返し付与しながら亀裂を導入するときの歪振幅
を連続的に検出し、その検出信号に基づいて所定の歪振
幅になった時点を、所定の亀裂長さに到達した時点とし
て疲労試験装置１０を停止する。
４′、第２歪ゲージ３６、３６′は歪アンプ２４を介し
てパソコン２６に接続されており、試験片１２に引張荷
重を繰り返し付与しながら亀裂を導入するときの歪振幅
を連続的に検出し、その検出信号に基づいて所定の歪振
幅になった時点を、所定の亀裂長さに到達した時点とし
て疲労試験装置１０を停止する。
【００３２】上記のように、歪振幅の変化に基づいて亀
裂長さを推定することを可能とするため、第１歪ゲージ
３４、３４′の場合は、歪振幅と亀裂長さの関係を予め
予備実験で求めておく。
裂長さを推定することを可能とするため、第１歪ゲージ
３４、３４′の場合は、歪振幅と亀裂長さの関係を予め
予備実験で求めておく。
【００３３】図８は、歪振幅と亀裂長さの相関の一例を
示した線図である。この例では、亀裂長さが２mmである
ときの歪の振幅値をε2 とし、初期負荷時に検出される
歪振幅値をε0 とした場合、ε2 のε0 に対する減衰率
x （＝ε2 ／ε0 ）％を求め、この減衰率x ％の値をコ
ンピュータで判定し、この判定結果により実際に疲労亀
裂の導入を停止することにより、該疲労亀裂を所定の長
さで正確に導入することを可能とする。
示した線図である。この例では、亀裂長さが２mmである
ときの歪の振幅値をε2 とし、初期負荷時に検出される
歪振幅値をε0 とした場合、ε2 のε0 に対する減衰率
x （＝ε2 ／ε0 ）％を求め、この減衰率x ％の値をコ
ンピュータで判定し、この判定結果により実際に疲労亀
裂の導入を停止することにより、該疲労亀裂を所定の長
さで正確に導入することを可能とする。
【００３４】このように第１歪ゲージ３４、３４′によ
る歪検出結果をコンピュータで解析する場合には、導入
される亀裂長さが表裏及び左右方向に対称に進展するか
否かを、ディスプレイ上に表示される初期歪振幅値と減
衰過程にある歪振幅値とを監視することにより判定する
こともできる。
る歪検出結果をコンピュータで解析する場合には、導入
される亀裂長さが表裏及び左右方向に対称に進展するか
否かを、ディスプレイ上に表示される初期歪振幅値と減
衰過程にある歪振幅値とを監視することにより判定する
こともできる。
【００３５】本実施例では、第１歪ゲージを利用した亀
裂長さの検出方法と同時に、第２歪ゲージによる検出を
も行っているので、該第２歪ゲージの検出値から、又は
該第２歪ゲージが切断された場合にはその事実から疲労
亀裂が所定長さに到達したことを検出できるので、その
時点で試験機を停止させることにより、一層確実に所定
長さの疲労亀裂を導入することができる。
裂長さの検出方法と同時に、第２歪ゲージによる検出を
も行っているので、該第２歪ゲージの検出値から、又は
該第２歪ゲージが切断された場合にはその事実から疲労
亀裂が所定長さに到達したことを検出できるので、その
時点で試験機を停止させることにより、一層確実に所定
長さの疲労亀裂を導入することができる。
【００３６】以上詳述した如く、本実施例では、第１歪
ゲージにより亀裂が成長することに伴って変化する歪振
幅値の減衰率からその長さを検出すると共に、第２歪ゲ
ージで直接的に亀裂の成長先端を検出するようにしたの
で、確実に疲労亀裂を所定の長さに導入することが可能
となる。
ゲージにより亀裂が成長することに伴って変化する歪振
幅値の減衰率からその長さを検出すると共に、第２歪ゲ
ージで直接的に亀裂の成長先端を検出するようにしたの
で、確実に疲労亀裂を所定の長さに導入することが可能
となる。
【００３７】又、本実施例では、矩形の試験片の引張方
向両端に引張板１４、１４′を溶接したので、該引張板
１４、１４′を介して試験片１２に荷重を確実に伝達す
ることが可能となるため、所定長さの疲労亀裂を一定条
件の下で正確に導入することが可能となる。
向両端に引張板１４、１４′を溶接したので、該引張板
１４、１４′を介して試験片１２に荷重を確実に伝達す
ることが可能となるため、所定長さの疲労亀裂を一定条
件の下で正確に導入することが可能となる。
【００３８】従って、本実施例によれば、試験片が大型
の場合でも、該試験片に予め想定した所定長さの疲労予
亀裂に相当する疲労亀裂を正確に且つ確実に導入するこ
とが可能となり、その結果に基づいて、材料の疲労靭性
の評価を高精度に行うことが可能となる。
の場合でも、該試験片に予め想定した所定長さの疲労予
亀裂に相当する疲労亀裂を正確に且つ確実に導入するこ
とが可能となり、その結果に基づいて、材料の疲労靭性
の評価を高精度に行うことが可能となる。
【００３９】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
【００４０】例えば、破壊靭性評価用試験片は大型形状
のものに限られるものでなく、任意の大きさであってよ
い。又、試験片は、矩形状でその引張方向両端に引張板
を溶接して試験片とするものに限られるものでなく、予
め引張板に相当する掴持部を有する形状に形成した試験
片であればそのまま使用することもできる。
のものに限られるものでなく、任意の大きさであってよ
い。又、試験片は、矩形状でその引張方向両端に引張板
を溶接して試験片とするものに限られるものでなく、予
め引張板に相当する掴持部を有する形状に形成した試験
片であればそのまま使用することもできる。
【００４１】又、第１歪ゲージと第２歪ゲージを併用す
る場合に限られるものでなく、第１歪ゲージ又は第２歪
ゲージを単独で使用してもよい。
る場合に限られるものでなく、第１歪ゲージ又は第２歪
ゲージを単独で使用してもよい。
【００４２】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、破
壊靭性評価用試験片が大型の場合でも、所望の長さの疲
労亀裂を試験片に確実に導入することができるので、材
料の疲労靭性を高精度に評価することができる。
壊靭性評価用試験片が大型の場合でも、所望の長さの疲
労亀裂を試験片に確実に導入することができるので、材
料の疲労靭性を高精度に評価することができる。
【図１】本発明に係る一実施例に適用する疲労亀裂導入
装置を示す概略構成図
装置を示す概略構成図
【図２】破壊靭性評価用試験片の例を示す説明図
【図３】試験片に引張板を溶接して作成した試験体を示
す説明図
す説明図
【図４】引張板を示す拡大平面明図
【図５】試験片の表面に歪ゲージを貼着した状態を示す
試験片の拡大部分平面図
試験片の拡大部分平面図
【図６】疲労予亀裂導入部を説明するための試験片の部
分拡大断面図
分拡大断面図
【図７】疲労予亀裂導入部の他の例を示す試験片の拡大
部分断面図
部分断面図
【図８】歪振幅値と亀裂長さの関係を示す線図
１０…疲労試験装置 １２…試験片 １４、１４′…引張板 １６…試験体 １８、１８′…グリップ ２０…加振機 ２２…制御装置 ２４…歪アンプ ２６…パソコン ２８…切欠 ３０、３０′…溶接部 ３２、３２′…疲労予亀裂 ３４、３４′…第１歪ゲージ ３６、３６′…第２歪ゲージ
Claims (3)
- 【請求項１】破壊靭性評価用試験片に形成した切欠の端
部を起点にして発生する所定長さの疲労予亀裂を想定
し、該試験片に引張荷重を繰り返し付与して疲労予亀裂
に相当する疲労亀裂を導入する破壊靭性評価用試験片へ
の疲労亀裂導入方法であって、 想定した疲労予亀裂の近接位置に、該疲労予亀裂の進展
方向に略直交する方向の歪を計測する第１歪ゲージを付
設し、 前記試験片に引張荷重を繰り返し付加しながら前記第１
歪ゲージで歪を計測し、その結果に基づいて疲労亀裂が
所定長さに達したことを検出することを特徴とする破壊
靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法。 - 【請求項２】請求項１において、 想定した疲労予亀裂の長さ位置で、該疲労予亀裂の進展
方向上に第２歪ゲージを付設し、 前記第２歪ゲージによる計測結果に基づいて、疲労亀裂
が所定長さに達したことを検出することを特徴とする破
壊靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法。 - 【請求項３】破壊靭性評価用試験片に形成した切欠の端
部を起点にして発生する所定長さの疲労予亀裂を想定
し、該試験片に引張荷重を繰り返し付与して疲労予亀裂
に相当する疲労亀裂を導入する破壊靭性評価用試験片へ
の疲労亀裂導入方法であって、 想定した疲労予亀裂の長さ位置で、該疲労予亀裂の進展
方向上に第２歪ゲージを付設し、 前記試験片に引張荷重を繰り返し付加しながら前記第２
歪ゲージで歪を計測し、その結果に基づいて疲労亀裂が
所定長さに達したことを検出することを特徴とする破壊
靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23597292A JPH0682350A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 破壊靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23597292A JPH0682350A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 破壊靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682350A true JPH0682350A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=16993937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23597292A Pending JPH0682350A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 破壊靭性評価用試験片への疲労亀裂導入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682350A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1317547C (zh) * | 2003-12-24 | 2007-05-23 | 中国科学院金属研究所 | 一种预制直通裂纹的方法及其专用装置 |
| JP2007155540A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Kyushu Electric Power Co Inc | 金属材料の破壊靭性値測定方法 |
| JP2012202960A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Jfe Steel Corp | 疲労予き裂の導入方法 |
| CN107830795A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-03-23 | 广西交通科学研究院有限公司 | 裂缝宽度变化量测试装置及其应变片组合结构 |
| CN108020654A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-05-11 | 广西交通科学研究院有限公司 | 一种基于应变片的裂缝宽度变化量测试方法 |
| CN108896260A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-27 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种精密点焊部位无损检测装置及方法 |
| CN110530709A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-03 | 兴化市广福金属制品有限公司 | 一种不锈钢板材韧性检测定位结构 |
| CN115468901A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-13 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 一种基于背面应变的氢致开裂监测装置 |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP23597292A patent/JPH0682350A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1317547C (zh) * | 2003-12-24 | 2007-05-23 | 中国科学院金属研究所 | 一种预制直通裂纹的方法及其专用装置 |
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| JP4676323B2 (ja) * | 2005-12-06 | 2011-04-27 | 九州電力株式会社 | 金属材料の破壊靭性値測定方法 |
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| CN108020654B (zh) * | 2017-11-09 | 2019-06-14 | 广西交通科学研究院有限公司 | 一种基于应变片的裂缝宽度变化量测试方法 |
| CN107830795B (zh) * | 2017-11-09 | 2019-06-14 | 广西交通科学研究院有限公司 | 裂缝宽度变化量测试装置及其应变片组合结构 |
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| CN108896260B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-11-03 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种精密点焊部位无损检测方法 |
| CN110530709A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-03 | 兴化市广福金属制品有限公司 | 一种不锈钢板材韧性检测定位结构 |
| CN115468901A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-13 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 一种基于背面应变的氢致开裂监测装置 |
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