JPH09257679A - ハニカム構造体の疲労試験方法およびそれに用いるための疲労試験片 - Google Patents
ハニカム構造体の疲労試験方法およびそれに用いるための疲労試験片Info
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- JPH09257679A JPH09257679A JP7014696A JP7014696A JPH09257679A JP H09257679 A JPH09257679 A JP H09257679A JP 7014696 A JP7014696 A JP 7014696A JP 7014696 A JP7014696 A JP 7014696A JP H09257679 A JPH09257679 A JP H09257679A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハニカム体の疲労挙動評価を迅速かつ精度良
く行なうことが可能なハニカム構造体の疲労試験方法お
よびそれに用いるための疲労試験片を提供する。 【解決手段】 ハニカム体１のＡ軸とＢ軸から形成され
る平面に平行な両端面に、ハニカム体１と同一材質の伝
達板２を接合し、伝達板２のそれぞれに押棒３をハニカ
ム体１のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂直方向に立
設し、この押棒３を介して、ハニカム体１のＣ軸方向に
繰り返し引張・圧縮の負荷を施す疲労試験方法である。
Ａ軸とＢ軸から形成される平面に平行な両端部において
段差構造を有するハニカム体１の両端面に、ハニカム体
１と同一材質の伝達板２を接合し、伝達板２のそれぞれ
に押棒３をハニカム体１のＡ軸とＢ軸から形成される平
面に垂直方向に立設してなる疲労試験片である。
く行なうことが可能なハニカム構造体の疲労試験方法お
よびそれに用いるための疲労試験片を提供する。 【解決手段】 ハニカム体１のＡ軸とＢ軸から形成され
る平面に平行な両端面に、ハニカム体１と同一材質の伝
達板２を接合し、伝達板２のそれぞれに押棒３をハニカ
ム体１のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂直方向に立
設し、この押棒３を介して、ハニカム体１のＣ軸方向に
繰り返し引張・圧縮の負荷を施す疲労試験方法である。
Ａ軸とＢ軸から形成される平面に平行な両端部において
段差構造を有するハニカム体１の両端面に、ハニカム体
１と同一材質の伝達板２を接合し、伝達板２のそれぞれ
に押棒３をハニカム体１のＡ軸とＢ軸から形成される平
面に垂直方向に立設してなる疲労試験片である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、ハニカム構造体
の疲労試験方法およびそれに用いるための疲労試験片に
関する。
の疲労試験方法およびそれに用いるための疲労試験片に
関する。
【０００２】
【従来の技術】 近年、自動車排ガスを浄化するための
触媒、触媒担体等としてセラミックス製あるいは金属製
のハニカム構造体が使用されている。このように、ハニ
カム構造体を自動車に搭載する触媒、触媒担体等として
使用する場合、ハニカム構造体には繰り返し引張および
圧縮応力がかかることになり、その疲労評価、即ち耐久
性の評価を行なうことが不可欠となる。さらに、自動車
排ガス用となれば、高温での疲労評価を行なう必要性も
生じる。
触媒、触媒担体等としてセラミックス製あるいは金属製
のハニカム構造体が使用されている。このように、ハニ
カム構造体を自動車に搭載する触媒、触媒担体等として
使用する場合、ハニカム構造体には繰り返し引張および
圧縮応力がかかることになり、その疲労評価、即ち耐久
性の評価を行なうことが不可欠となる。さらに、自動車
排ガス用となれば、高温での疲労評価を行なう必要性も
生じる。
【０００３】 金属製のハニカム体、いわゆるメタルハ
ニカムの疲労挙動に関しては、断面正方形のセルを有す
る押出型ハニカム体の疲労挙動について述べた論文（Ｓ
ＡＥ Ｐａｐｅｒ ９４０７８２）があり、また、セラ
ミック製のハニカム体、いわゆるセラミックハニカムの
疲労挙動については、曲げ荷重により評価した例がＳＡ
Ｅ Ｐａｐｅｒ ９３０１２８に記載されている。
ニカムの疲労挙動に関しては、断面正方形のセルを有す
る押出型ハニカム体の疲労挙動について述べた論文（Ｓ
ＡＥ Ｐａｐｅｒ ９４０７８２）があり、また、セラ
ミック製のハニカム体、いわゆるセラミックハニカムの
疲労挙動については、曲げ荷重により評価した例がＳＡ
Ｅ Ｐａｐｅｒ ９３０１２８に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、ＳＡ
Ｅ Ｐａｐｅｒ ９４０７８２に記載の疲労挙動試験で
は、ハニカム体の隔壁方向へ負荷しており、隔壁が座屈
し易く、正確で大きな応力な歪みを与えられず、迅速的
確な疲労評価をできないという問題があった。さらに、
ここで使用された試験片であるハニカム体は軸方向に長
く、元来座屈し易すいものと云え、同じく、正確で大き
な応力な歪みを負荷できず、迅速的確な疲労評価をでき
ないという問題があった。また、ＳＡＥ Ｐａｐｅｒ
９３０１２８に記載の評価方法は、セラミックの脆性を
利用した方法であり、本発明者らの実験によれば、この
方法をメタルハニカムに適用すると、メタル隔壁への応
力が再分配されて応力集中が生じるため、正確な疲労評
価が行なえず、塑性変形を伴なう金属製のハニカム体に
は適用できないということが判明した。
Ｅ Ｐａｐｅｒ ９４０７８２に記載の疲労挙動試験で
は、ハニカム体の隔壁方向へ負荷しており、隔壁が座屈
し易く、正確で大きな応力な歪みを与えられず、迅速的
確な疲労評価をできないという問題があった。さらに、
ここで使用された試験片であるハニカム体は軸方向に長
く、元来座屈し易すいものと云え、同じく、正確で大き
な応力な歪みを負荷できず、迅速的確な疲労評価をでき
ないという問題があった。また、ＳＡＥ Ｐａｐｅｒ
９３０１２８に記載の評価方法は、セラミックの脆性を
利用した方法であり、本発明者らの実験によれば、この
方法をメタルハニカムに適用すると、メタル隔壁への応
力が再分配されて応力集中が生じるため、正確な疲労評
価が行なえず、塑性変形を伴なう金属製のハニカム体に
は適用できないということが判明した。
【０００５】 従って、本発明は上記した従来技術にお
ける課題に鑑みてなされたものであり、ハニカム体、特
に金属製ハニカム体の疲労挙動評価を迅速かつ精度良く
行なうことが可能なハニカム構造体の疲労試験方法およ
びそれに用いるための疲労試験片を提供することを目的
とするものである。
ける課題に鑑みてなされたものであり、ハニカム体、特
に金属製ハニカム体の疲労挙動評価を迅速かつ精度良く
行なうことが可能なハニカム構造体の疲労試験方法およ
びそれに用いるための疲労試験片を提供することを目的
とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、ハニ
カム体の、そのＣ軸方向に繰り返し引張・圧縮の負荷を
施すハニカム体の疲労試験方法が提供される。また、本
発明によれば、ハニカム体のＡ軸とＢ軸から形成される
平面に平行な両端面に、該ハニカム体と同一材質の伝達
板を接合し、かつ該伝達板のそれぞれに押棒をハニカム
体のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂直方向に立設
し、この押棒を介して、該ハニカム体のＣ軸方向に繰り
返し引張・圧縮の負荷を施すハニカム体の疲労試験方法
が提供される。
カム体の、そのＣ軸方向に繰り返し引張・圧縮の負荷を
施すハニカム体の疲労試験方法が提供される。また、本
発明によれば、ハニカム体のＡ軸とＢ軸から形成される
平面に平行な両端面に、該ハニカム体と同一材質の伝達
板を接合し、かつ該伝達板のそれぞれに押棒をハニカム
体のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂直方向に立設
し、この押棒を介して、該ハニカム体のＣ軸方向に繰り
返し引張・圧縮の負荷を施すハニカム体の疲労試験方法
が提供される。
【０００７】 さらに本発明によれば、Ａ軸とＢ軸から
形成される平面に平行な両端部において段差構造を有す
るハニカム体の両端面に、該ハニカム体と同一材質の伝
達板を接合し、かつ該伝達板のそれぞれに押棒をハニカ
ム体のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂直方向に立設
してなる疲労試験片が提供される。なお、本発明におい
ては、ハニカム体が粉末冶金押出し法により作製された
押出し型ハニカム体であることが好ましく、また、ハニ
カム体が、導電性材料からなる隔壁に仕切られたガス流
れ方向に平行な多数の貫通孔を有するものであることが
望ましい。さらに、有効セル数が６〜１２個のハニカム
体を用いることが好ましい。
形成される平面に平行な両端部において段差構造を有す
るハニカム体の両端面に、該ハニカム体と同一材質の伝
達板を接合し、かつ該伝達板のそれぞれに押棒をハニカ
ム体のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂直方向に立設
してなる疲労試験片が提供される。なお、本発明におい
ては、ハニカム体が粉末冶金押出し法により作製された
押出し型ハニカム体であることが好ましく、また、ハニ
カム体が、導電性材料からなる隔壁に仕切られたガス流
れ方向に平行な多数の貫通孔を有するものであることが
望ましい。さらに、有効セル数が６〜１２個のハニカム
体を用いることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】 本発明の疲労試験方法では、ハ
ニカム体のＣ軸方向に繰り返し引張・圧縮の負荷を施す
ものである。また、より具体的には、ハニカム体のＡ軸
とＢ軸から形成される平面に平行な両端面にハニカム体
と同一材質の伝達板を接合し、かつ伝達板のそれぞれに
押棒をハニカム体のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂
直方向に立設し、この押棒を介してハニカム体のＣ軸方
向に繰り返し引張・圧縮の負荷を施すものである。この
ように、本発明では、ハニカム体、より好ましくは、Ａ
軸とＢ軸から形成される平面に平行な両端部において段
差構造を有するハニカム体のＣ軸方向に繰り返し引張・
圧縮の負荷を施しているため、ハニカム体についての迅
速で、精度の高い疲労挙動評価が可能となった。
ニカム体のＣ軸方向に繰り返し引張・圧縮の負荷を施す
ものである。また、より具体的には、ハニカム体のＡ軸
とＢ軸から形成される平面に平行な両端面にハニカム体
と同一材質の伝達板を接合し、かつ伝達板のそれぞれに
押棒をハニカム体のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂
直方向に立設し、この押棒を介してハニカム体のＣ軸方
向に繰り返し引張・圧縮の負荷を施すものである。この
ように、本発明では、ハニカム体、より好ましくは、Ａ
軸とＢ軸から形成される平面に平行な両端部において段
差構造を有するハニカム体のＣ軸方向に繰り返し引張・
圧縮の負荷を施しているため、ハニカム体についての迅
速で、精度の高い疲労挙動評価が可能となった。
【０００９】 なお、本発明においては、図４(a)(b)に
示すように、ハニカム体のＡ軸方向とは押出し方向をい
い、Ｂ軸方向とは、押出し方向に垂直な方向で、かつ一
部の隔壁と平行な軸をいう。そして、ハニカム体のＣ軸
方向とは、四角セルの場合には、押出し方向に垂直な方
向で、かつ四角セルの対角方向をいい、六角セルの場合
は、押出し方向に垂直な方向で、かつＢ軸とも垂直な方
向をいう。
示すように、ハニカム体のＡ軸方向とは押出し方向をい
い、Ｂ軸方向とは、押出し方向に垂直な方向で、かつ一
部の隔壁と平行な軸をいう。そして、ハニカム体のＣ軸
方向とは、四角セルの場合には、押出し方向に垂直な方
向で、かつ四角セルの対角方向をいい、六角セルの場合
は、押出し方向に垂直な方向で、かつＢ軸とも垂直な方
向をいう。
【００１０】 以下、本発明を詳細に説明する。本発明
の疲労試験方法においては、Ａ軸とＢ軸から形成される
平面に平行な両端部において段差構造を有するハニカム
体の両端面に、ハニカム体と同一材質の伝達板を接合
し、かつ伝達板のそれぞれに押棒をハニカム体のＡ軸と
Ｂ軸から形成される平面に垂直方向に立設してなる疲労
試験片を用いることが好ましい。ハニカム体は、Ａ軸と
Ｂ軸から形成される平面に平行な両端部において段差構
造を有するものである。ハニカム体が段差構造を有さな
い場合、ハニカム体の隔壁が座屈を生じ、結果として疲
労寿命のバラツキが著しく大きくなる。ハニカム体の両
端部における段差の段数としては特に制限はないが、１
〜３段が好ましい。段数が５段を超えると試験片を作製
する工数が不必要に増加し、望ましくない。
の疲労試験方法においては、Ａ軸とＢ軸から形成される
平面に平行な両端部において段差構造を有するハニカム
体の両端面に、ハニカム体と同一材質の伝達板を接合
し、かつ伝達板のそれぞれに押棒をハニカム体のＡ軸と
Ｂ軸から形成される平面に垂直方向に立設してなる疲労
試験片を用いることが好ましい。ハニカム体は、Ａ軸と
Ｂ軸から形成される平面に平行な両端部において段差構
造を有するものである。ハニカム体が段差構造を有さな
い場合、ハニカム体の隔壁が座屈を生じ、結果として疲
労寿命のバラツキが著しく大きくなる。ハニカム体の両
端部における段差の段数としては特に制限はないが、１
〜３段が好ましい。段数が５段を超えると試験片を作製
する工数が不必要に増加し、望ましくない。
【００１１】 ハニカム体の有効セル数としては特に限
定されないが、３〜２０個が好ましく、６〜１２個が特
に好ましい。有効セル数が少なすぎると、変位量の設定
誤差が大きくなり、疲労寿命のバラツキが大きくなる。
有効セル数が多すぎると、ハニカム体の耐座屈性が低下
し、同じく疲労寿命のバラツキが大きくなる。また、試
験片の作製工数の観点に鑑みると、ハニカム体の有効セ
ル数は１２個以下が望ましい。
定されないが、３〜２０個が好ましく、６〜１２個が特
に好ましい。有効セル数が少なすぎると、変位量の設定
誤差が大きくなり、疲労寿命のバラツキが大きくなる。
有効セル数が多すぎると、ハニカム体の耐座屈性が低下
し、同じく疲労寿命のバラツキが大きくなる。また、試
験片の作製工数の観点に鑑みると、ハニカム体の有効セ
ル数は１２個以下が望ましい。
【００１２】 ハニカム体の断面のセル数（断面セル
数）としては、特に限定されないが、変位量の設定誤差
およびハニカム体の耐座屈性の観点から５〜２０個が好
ましく、５〜９個が特に好ましい。ハニカム体の奥行き
長さは、伝達板間距離Ｄの１／２倍〜２倍の範囲が好ま
しく、１／２倍〜４倍の範囲が特に望ましい。また、ハ
ニカム体のセル構造としては、隔壁厚さ（リブ厚）は５
０〜１０００μｍが好ましく、セル密度は１００〜６０
０セル／inch2 が好ましい。
数）としては、特に限定されないが、変位量の設定誤差
およびハニカム体の耐座屈性の観点から５〜２０個が好
ましく、５〜９個が特に好ましい。ハニカム体の奥行き
長さは、伝達板間距離Ｄの１／２倍〜２倍の範囲が好ま
しく、１／２倍〜４倍の範囲が特に望ましい。また、ハ
ニカム体のセル構造としては、隔壁厚さ（リブ厚）は５
０〜１０００μｍが好ましく、セル密度は１００〜６０
０セル／inch2 が好ましい。
【００１３】 ハニカム体のＡ軸とＢ軸から形成される
平面に平行な両端面には、ハニカム体と同一材質の伝達
板を接合している。このように、ハニカム体の両端面に
伝達板を接合したので、ハニカム体に掛かる歪や応力が
均一となり、例えば１０万サイクル以上の疲労試験も可
能となり、迅速で精度の高い疲労試験を行なうことがで
きる。試験片と押棒とを連結する手段として、ピンを用
いる手段やセメントによる接着も考えられるが、これら
の手段では、試験機からの変位をハニカム体に均一に伝
えることができず、引張−圧縮を数回繰り返すだけでハ
ニカム体が破壊し、的確な試験が行なえない。
平面に平行な両端面には、ハニカム体と同一材質の伝達
板を接合している。このように、ハニカム体の両端面に
伝達板を接合したので、ハニカム体に掛かる歪や応力が
均一となり、例えば１０万サイクル以上の疲労試験も可
能となり、迅速で精度の高い疲労試験を行なうことがで
きる。試験片と押棒とを連結する手段として、ピンを用
いる手段やセメントによる接着も考えられるが、これら
の手段では、試験機からの変位をハニカム体に均一に伝
えることができず、引張−圧縮を数回繰り返すだけでハ
ニカム体が破壊し、的確な試験が行なえない。
【００１４】 一方、高温において疲労試験を行なう場
合、伝達板とハニカム体の熱膨張率が異なると、伝達板
とハニカム体の間に熱膨張差による変形やクラックが発
生する。そこで、本発明では、伝達板の材質をハニカム
体と同一とすることで、高温での疲労試験が可能であ
る。伝達板の厚さは特に制限はないが、通常１〜１０ｍ
ｍが好ましい。薄すぎると歪や応力（変位）の均一な伝
達の妨げとなり、一方厚すぎると、伝達板の作製が困難
となる。
合、伝達板とハニカム体の熱膨張率が異なると、伝達板
とハニカム体の間に熱膨張差による変形やクラックが発
生する。そこで、本発明では、伝達板の材質をハニカム
体と同一とすることで、高温での疲労試験が可能であ
る。伝達板の厚さは特に制限はないが、通常１〜１０ｍ
ｍが好ましい。薄すぎると歪や応力（変位）の均一な伝
達の妨げとなり、一方厚すぎると、伝達板の作製が困難
となる。
【００１５】 伝達板には、ハニカム体のＡ軸とＢ軸か
ら形成される平面に垂直方向に、押棒を立設する。この
押棒は、十分な剛性を有し、かつ耐熱性を有する材料か
ら構成されていればよく、その材質としては、例えば、
金属のほか、セラミックス、樹脂でも用いることができ
るが、金属材料が剛性、耐熱性の観点から好ましい。な
お、押棒の直径は、伝達板間距離Ｄの１／２倍〜２倍程
度が好ましい。
ら形成される平面に垂直方向に、押棒を立設する。この
押棒は、十分な剛性を有し、かつ耐熱性を有する材料か
ら構成されていればよく、その材質としては、例えば、
金属のほか、セラミックス、樹脂でも用いることができ
るが、金属材料が剛性、耐熱性の観点から好ましい。な
お、押棒の直径は、伝達板間距離Ｄの１／２倍〜２倍程
度が好ましい。
【００１６】 ハニカム体について、その疲労評価を迅
速かつ精度良く行なうためには、隔壁が座屈し難い方向
にハニカム体を歪ませることが必要である。たとえば、
Ａ軸方向（押出方向）へ引張・圧縮応力を負荷する場
合、全ての隔壁が引張・圧縮方向と平行となるため、非
常に座屈し易い。また、断面が四角セルのハニカム体の
場合は、Ｂ軸方向に引張・圧縮応力を負荷しても同様で
ある。断面が六角セルのハニカム体の場合についても、
Ｂ軸方向への引張・圧縮応力負荷では、１／３の隔壁が
平行になるため、座屈し易く好ましくない。これに対し
て、本発明のように、ハニカム体のＣ軸方向へ引張・圧
縮応力を負荷する場合には、引張・圧縮方向と平行にな
る隔壁がないため、隔壁の座屈が起きにくく、迅速かつ
精度の良い疲労評価を行なうことができる。
速かつ精度良く行なうためには、隔壁が座屈し難い方向
にハニカム体を歪ませることが必要である。たとえば、
Ａ軸方向（押出方向）へ引張・圧縮応力を負荷する場
合、全ての隔壁が引張・圧縮方向と平行となるため、非
常に座屈し易い。また、断面が四角セルのハニカム体の
場合は、Ｂ軸方向に引張・圧縮応力を負荷しても同様で
ある。断面が六角セルのハニカム体の場合についても、
Ｂ軸方向への引張・圧縮応力負荷では、１／３の隔壁が
平行になるため、座屈し易く好ましくない。これに対し
て、本発明のように、ハニカム体のＣ軸方向へ引張・圧
縮応力を負荷する場合には、引張・圧縮方向と平行にな
る隔壁がないため、隔壁の座屈が起きにくく、迅速かつ
精度の良い疲労評価を行なうことができる。
【００１７】 なお、本発明の対象となるハニカム構造
体（ハニカム体）とは、隔壁により仕切られた多数の貫
通孔を有する一体構造をいい、例えば、貫通孔の断面形
状（セル形状）は円形、四角形、六角形等の多角形、コ
ルゲート形など各種の任意な形状が使用できる。このう
ち、本発明では、導電性材料からなる隔壁に仕切られた
ガス流れ方向に平行な多数の貫通孔を有するハニカム体
に適用することが好ましく、また、このハニカム体は粉
末冶金押出し法により作製された押出し型ハニカム体で
あることが望ましい。
体（ハニカム体）とは、隔壁により仕切られた多数の貫
通孔を有する一体構造をいい、例えば、貫通孔の断面形
状（セル形状）は円形、四角形、六角形等の多角形、コ
ルゲート形など各種の任意な形状が使用できる。このう
ち、本発明では、導電性材料からなる隔壁に仕切られた
ガス流れ方向に平行な多数の貫通孔を有するハニカム体
に適用することが好ましく、また、このハニカム体は粉
末冶金押出し法により作製された押出し型ハニカム体で
あることが望ましい。
【００１８】 次に、本発明の疲労試験片を図面に基づ
き説明する。図１は本発明におけるハニカム構造体の疲
労試験方法に用いるための疲労試験片の一例を示す概要
図、図２は図１のＡ部拡大斜視図である。図１〜２にお
いて、１は切り出されたハニカム体であり、このハニカ
ム体１のＡ軸とＢ軸から形成される平面に平行な両端面
に、それぞれ伝達板２が接合されている。各々の伝達板
２，２には、ハニカム体１のＡ軸とＢ軸から形成される
平面に対して垂直方向に、押棒３，３を溶接、立設し
て、疲労試験片を構成する。ここで、５は溶接部であ
る。
き説明する。図１は本発明におけるハニカム構造体の疲
労試験方法に用いるための疲労試験片の一例を示す概要
図、図２は図１のＡ部拡大斜視図である。図１〜２にお
いて、１は切り出されたハニカム体であり、このハニカ
ム体１のＡ軸とＢ軸から形成される平面に平行な両端面
に、それぞれ伝達板２が接合されている。各々の伝達板
２，２には、ハニカム体１のＡ軸とＢ軸から形成される
平面に対して垂直方向に、押棒３，３を溶接、立設し
て、疲労試験片を構成する。ここで、５は溶接部であ
る。
【００１９】 図２に示すように、ハニカム体１の有効
セル数Ｘは、伝達板２，２間に存在するセル数をいい、
図２の場合には、有効セル数は９個である。また、ハニ
カム体１の断面セル数Ｙは、伝達板２に接するハニカム
体１の端面に存在するセル数をいい、図２の場合は７個
である。さらに、ハニカム体１の奥行き長さＺとは、ハ
ニカム体１に形成された貫通孔４の長さのことを指すも
のである。又、ハニカム体１の両端部における段差構造
とは、図２のように、ハニカム体１の伝達板２に接する
両端面部において、ハニカム体１のその他の部分より段
差Ｂだけセル数を多く形成してなる構造である。図２の
例では、段差数は１である。
セル数Ｘは、伝達板２，２間に存在するセル数をいい、
図２の場合には、有効セル数は９個である。また、ハニ
カム体１の断面セル数Ｙは、伝達板２に接するハニカム
体１の端面に存在するセル数をいい、図２の場合は７個
である。さらに、ハニカム体１の奥行き長さＺとは、ハ
ニカム体１に形成された貫通孔４の長さのことを指すも
のである。又、ハニカム体１の両端部における段差構造
とは、図２のように、ハニカム体１の伝達板２に接する
両端面部において、ハニカム体１のその他の部分より段
差Ｂだけセル数を多く形成してなる構造である。図２の
例では、段差数は１である。
【００２０】
【実施例】 以下、本発明を実施例に基づいて更に具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるも
のではない。 （疲労試験片の作製）平均粒径４４μｍ以下のＦｅ粉
末、Ｃｒ−３０Ａｌ粉末（重量％）、Ｆｅ−５０Ａｌ粉
末（重量％）、Ｆｅ−２０Ｂ粉末（重量％）及びＹ2 Ｏ
3 粉末をＦｅ−１６Ｃｒ−８Ａｌ−０．０５Ｂ−０．５
Ｙ2 Ｏ3 という組成になるように添加、混合した。
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるも
のではない。 （疲労試験片の作製）平均粒径４４μｍ以下のＦｅ粉
末、Ｃｒ−３０Ａｌ粉末（重量％）、Ｆｅ−５０Ａｌ粉
末（重量％）、Ｆｅ−２０Ｂ粉末（重量％）及びＹ2 Ｏ
3 粉末をＦｅ−１６Ｃｒ−８Ａｌ−０．０５Ｂ−０．５
Ｙ2 Ｏ3 という組成になるように添加、混合した。
【００２１】 この混合物１００ｇ当たり、メチルセル
ロース４ｇを有機バインダーとして、また、オレイン酸
１ｇを酸化防止剤として添加、混合した。このように坏
土を調製した後、直径が１０６ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円
柱形状のハニカム成形体を押出成形により得た。このハ
ニカム成形体を大気中、９０℃で１６時間乾燥した。こ
の乾燥体から、図３(a) に示す如く、表１に示す形状
（段差数、有効セル数）にハニカム１を切り出し、次い
でハニカム１１と同じ原料粉末とバインダーと水を混合
してペースト状にしたものを介して、表１に示す材質の
伝達板２に接着した。
ロース４ｇを有機バインダーとして、また、オレイン酸
１ｇを酸化防止剤として添加、混合した。このように坏
土を調製した後、直径が１０６ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円
柱形状のハニカム成形体を押出成形により得た。このハ
ニカム成形体を大気中、９０℃で１６時間乾燥した。こ
の乾燥体から、図３(a) に示す如く、表１に示す形状
（段差数、有効セル数）にハニカム１を切り出し、次い
でハニカム１１と同じ原料粉末とバインダーと水を混合
してペースト状にしたものを介して、表１に示す材質の
伝達板２に接着した。
【００２２】 なお、このときのハニカム１の断面セル
数は８個、ハニカム１の奥行き長さは１２．２ｍｍとし
た。その後、得られた部材を水素中で１３３０℃、２ｈ
ｒ保持して緻密化し、図３(b) に示すような、リブ厚１
４０μｍ、セル密度４５０セル／inch2 の伝達板付きハ
ニカム体を得た。次いで、２本のステンレス鋼（ＳＵＳ
４３０）製押棒３を各々の伝達板２，２に溶接して、図
１に示すような、全長１８０ｍｍの試験片を得た。
数は８個、ハニカム１の奥行き長さは１２．２ｍｍとし
た。その後、得られた部材を水素中で１３３０℃、２ｈ
ｒ保持して緻密化し、図３(b) に示すような、リブ厚１
４０μｍ、セル密度４５０セル／inch2 の伝達板付きハ
ニカム体を得た。次いで、２本のステンレス鋼（ＳＵＳ
４３０）製押棒３を各々の伝達板２，２に溶接して、図
１に示すような、全長１８０ｍｍの試験片を得た。
【００２３】（実施例１〜６、比較例１〜３）上記で得
られた試験片を油圧式疲労試験機（ＭＴＳ社製）に取り
付け、大気中５００℃で試験を行なった。両押棒３に平
行方向に周波数０．０２５Ｈｚ、三角波形の引張・圧縮
歪を繰り返し加えた。加えた歪量は、伝達板２の引張・
圧縮方向の変位で示すと、＋０．３５〜−０．３５％
（全歪みで０．７％）であった。ロードセルを用いて荷
重の経時変化を記録し、荷重が初期値の３／４まで低下
した時を疲労寿命とした。なお、各条件とも５本の試験
片について実施し、疲労寿命の平均値と不偏標準偏差σ
n-1 を求めた。そして、〔σn-1 ／（疲労寿命の平均
値）〕×１００（％）をバラツキと定義した。また、座
屈の有無は目視で判定した。得られた結果を表１に示
す。
られた試験片を油圧式疲労試験機（ＭＴＳ社製）に取り
付け、大気中５００℃で試験を行なった。両押棒３に平
行方向に周波数０．０２５Ｈｚ、三角波形の引張・圧縮
歪を繰り返し加えた。加えた歪量は、伝達板２の引張・
圧縮方向の変位で示すと、＋０．３５〜−０．３５％
（全歪みで０．７％）であった。ロードセルを用いて荷
重の経時変化を記録し、荷重が初期値の３／４まで低下
した時を疲労寿命とした。なお、各条件とも５本の試験
片について実施し、疲労寿命の平均値と不偏標準偏差σ
n-1 を求めた。そして、〔σn-1 ／（疲労寿命の平均
値）〕×１００（％）をバラツキと定義した。また、座
屈の有無は目視で判定した。得られた結果を表１に示
す。
【００２４】
【表１】
【００２５】 表１の結果から明らかな通り、本発明の
試験片を用いてＣ軸方向に繰り返し引張・圧縮の負荷を
施した試験方法では、段差のない比較例１の場合に比
し、疲労寿命のバラツキがなく、精度の良い的確な疲労
評価ができることがわかる。また、伝達板をハニカム体
と異なる材質で作製した比較例２では、数サイクルで試
験片が破壊し、さらに引張・圧縮の負荷方向をＡ軸方向
とした比較例３では、数サイクルで座屈が著しく、測定
が不能となり、本発明の試験方法の優れていることがわ
かる。
試験片を用いてＣ軸方向に繰り返し引張・圧縮の負荷を
施した試験方法では、段差のない比較例１の場合に比
し、疲労寿命のバラツキがなく、精度の良い的確な疲労
評価ができることがわかる。また、伝達板をハニカム体
と異なる材質で作製した比較例２では、数サイクルで試
験片が破壊し、さらに引張・圧縮の負荷方向をＡ軸方向
とした比較例３では、数サイクルで座屈が著しく、測定
が不能となり、本発明の試験方法の優れていることがわ
かる。
【００２６】
【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、
ハニカム体、特に金属製ハニカム体の疲労挙動評価を迅
速かつ精度良く行なうことができる。
ハニカム体、特に金属製ハニカム体の疲労挙動評価を迅
速かつ精度良く行なうことができる。
【図１】本発明におけるハニカム構造体の疲労試験方法
に用いるための疲労試験片の一例を示す概要図である。
に用いるための疲労試験片の一例を示す概要図である。
【図２】図１のＡ部拡大斜視図である。
【図３】(a) はハニカム体、(b) は伝達板付きハニカム
体の例を示す説明図である。
体の例を示す説明図である。
【図４】ハニカム体のＡ軸、Ｂ軸、Ｃ軸を示す説明図
で、(a) は六角セルの場合、(b) は四角セルの場合を示
す。
で、(a) は六角セルの場合、(b) は四角セルの場合を示
す。
１…ハニカム体、２…伝達板、３…押棒、４…貫通孔、
５…溶接部。
５…溶接部。
Claims (9)
- 【請求項１】 ハニカム体の、そのＣ軸方向に繰り返し
引張・圧縮の負荷を施すことを特徴とするハニカム体の
疲労試験方法。 - 【請求項２】 ハニカム体のＡ軸とＢ軸から形成される
平面に平行な両端面に、該ハニカム体と同一材質の伝達
板を接合し、かつ該伝達板のそれぞれに押棒をハニカム
体のＡ軸とＢ軸から形成される平面に垂直方向に立設
し、この押棒を介して、該ハニカム体のＣ軸方向に繰り
返し引張・圧縮の負荷を施すことを特徴とするハニカム
体の疲労試験方法。 - 【請求項３】 ハニカム体が、粉末冶金押出し法により
作製された押出し型ハニカム体である請求項１又は２記
載のハニカム体の疲労試験方法。 - 【請求項４】 ハニカム体が、導電性材料からなる隔壁
に仕切られたガス流れ方向に平行な多数の貫通孔を有す
る請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム体の疲労試
験方法。 - 【請求項５】 ハニカム体が、６〜１２個の有効セル数
を有する請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム体の
疲労試験方法。 - 【請求項６】 Ａ軸とＢ軸から形成される平面に平行な
両端部において段差構造を有するハニカム体の両端面
に、該ハニカム体と同一材質の伝達板を接合し、かつ該
伝達板のそれぞれに押棒をハニカム体のＡ軸とＢ軸から
形成される平面に垂直方向に立設してなることを特徴と
する疲労試験片。 - 【請求項７】 ハニカム体が、粉末冶金押出し法により
作製された押出し型ハニカム体である請求項６記載の疲
労試験片。 - 【請求項８】 ハニカム体が、導電性材料からなる隔壁
に仕切られたガス流れ方向に平行な多数の貫通孔を有す
る請求項６又は７記載の疲労試験片。 - 【請求項９】 ハニカム体が、６〜１２個の有効セル数
を有する請求項６〜８のいずれかに記載のハニカム体の
疲労試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7014696A JPH09257679A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | ハニカム構造体の疲労試験方法およびそれに用いるための疲労試験片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7014696A JPH09257679A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | ハニカム構造体の疲労試験方法およびそれに用いるための疲労試験片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257679A true JPH09257679A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13423151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7014696A Withdrawn JPH09257679A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | ハニカム構造体の疲労試験方法およびそれに用いるための疲労試験片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09257679A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103969114A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-08-06 | 昆明理工大学 | 一种蜂窝板疲劳测试装置及测试方法 |
| CN106802223A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-06 | 中国人民解放军63926部队 | 一种用于测试流体振动对管道疲劳损伤的试验装置 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP7014696A patent/JPH09257679A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103969114A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-08-06 | 昆明理工大学 | 一种蜂窝板疲劳测试装置及测试方法 |
| CN106802223A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-06 | 中国人民解放军63926部队 | 一种用于测试流体振动对管道疲劳损伤的试验装置 |
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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: 20030603 |