JPH0933414A - 圧縮試験用特殊支点治具 - Google Patents

圧縮試験用特殊支点治具

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JPH0933414A
JPH0933414A JP18557895A JP18557895A JPH0933414A JP H0933414 A JPH0933414 A JP H0933414A JP 18557895 A JP18557895 A JP 18557895A JP 18557895 A JP18557895 A JP 18557895A JP H0933414 A JPH0933414 A JP H0933414A
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JP
Japan
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axis
housing
fulcrum
orthogonal
jig
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP18557895A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryoichi Sugano
良一 菅野
Toshiyuki Kanesawa
敏之 兼澤
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.)
Nippon Steel Corp
Tomoe Research and Development Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Tomoe Research and Development Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄板開断面柱材の長柱圧縮試験を行うに当た
り、X、Y、Z三軸周りの回転を各々自由又は固定可能
な構造とし、試験体の載荷ヘッド側及びベース側に取り
付けることにより、様々な支点条件をシミュレートする
ことが可能な特殊支点治具を提供する。 【解決手段】 被試験体の軸荷重に耐え、該軸の周りに
自由に回転し得るが、必要に応じて該軸周りの回転を定
位置で固定することも可能な手段を持ち、且つ、前記被
試験体の軸と直交する平面内で互いに直交する2軸の周
りに、自由に回転し得るが必要に応じて任意の角度で固
定することも可能な手段を持った、ユニバーサルジョイ
ント形式の構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の圧縮試験用特殊支点
治具は、薄板開断面柱材の長柱圧縮試験を行うに当た
り、X、Y、Z三軸周りの回転を各々自由又は固定可能
な構造とし、試験体の載荷ヘッド側及びベース側に取り
付けることにより、様々な支点条件をシミュレートする
ことが可能な特殊支点治具に関する。
【0002】
【従来の技術】材料及び構造体の長柱圧縮試験を行う場
合、被試験体端部の境界条件は、(イ)両端回転自由、
(ロ)一端回転固定・他端回転自由、(ハ)両端回転固
定等となる。又強軸、弱軸方向の回転条件を考慮する
と、更に多様な境界条件が想定されることになる。
【0003】従来、このような端部条件を作るため、以
下に示すような支点治具が用いられてきた。各支点治具
の特徴は表1に示す通りである。図3は長柱圧縮試験の
概要と端部条件を示す図である。
【0004】
【表1】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】チャンネル材に代表さ
れる開断面部材は、断面の捩じり抵抗が小さいため、圧
縮力、曲げモーメントの作用を受けた場合に、断面の曲
げ変形に加えて捩じり変形が生ずる。図4に開断面部材
の変形の一例を示すが、極めて複雑であることが容易に
理解できる。このような開断面部材の圧縮耐荷特性を調
査する場合には、まず基本的な試験として図3に示すよ
うな長柱圧縮試験が行われる。この試験で複雑な変形特
性を精緻に調査するためには、図3に示す支点治具に、
部材の変形特性に応じた現実的な拘束条件を与えること
が重要となる。具体的には、図3に示すような、断面内
の直交2軸(X、Y)周りの回転自由度に加えて、開断
面部材に特有な自由度である、部材軸(Z)周りの捩じ
り回転自由度の調整が可能な支点を保有することが重要
となる。
【0006】従来の支点治具は、現実的なあらゆる種類
の端末支持条件を得ることが出来なかった。本発明では
あらゆる種類の端末境界条件が得られ、かつ回転可動部
の摩擦の小さい理想的な支点治具を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】圧縮試験用支点治具に於
いて、被試験体の軸荷重に耐え、該被試験体の軸の周り
に自由に回転し得るが、必要に応じて該軸周りの回転を
定位置で固定することも可能な手段を持ち、且つ、前記
被試験体の軸と直交する平面内で互いに直交する2軸の
周りに、自由に回転し得るが必要に応じて任意の角度で
固定することも可能な手段を持った、ユニバーサルジョ
イント形式を特徴とした圧縮試験用特殊支点治具を主旨
とする。
【0008】即ち被試験体の軸をZ軸とし、該Z軸に直
交する面内の互いに直行する軸をそれぞれX軸、Y軸と
して、X−Y平面に平行な平板状のベットの上に回り止
めの勾配キー用のキー溝を備えたZ軸のハウジングを固
定し、該Z軸のハウジングにスラスト玉軸受を挿嵌し、
更にZ軸支点を深溝玉軸受を介して装着し、該Z軸支点
にU字型の板に孔を窄設した2枚のX軸ハウジングを取
着した、Z軸ベースを被せて装着し、該Z軸ベースに前
記Z軸のハウジングに設けた勾配キー溝と合致する勾配
キー用のキー溝を設け、前記X軸のハウジングのU字型
板に窄設された孔に円筒ころ軸受と、摩擦式締結具を介
して、十字型のX−Y軸支点ピンを嵌入し、該X−Y軸
支点ピンのY軸側のピンにもX軸側と同様に円筒ころ軸
受と摩擦式締結具を介して2枚のU字型板に孔を窄設し
たY軸のハウジングを嵌入し、該Y軸のハウジングに試
験体取付板を取着して圧縮試験用特殊支点治具を構成す
る。
【0009】本発明の圧縮試験用特殊支点治具の作用は
次の通りである。
【0010】(イ)X、Y、Zの各軸周りの回転が自由
である。
【0011】(ロ)X、Y軸周りの回転・固定は被試験
体の端末条件の付与並びに製作誤差等による両端部の非
平行の矯正に用い、Z軸周りの回転及び固定は試験初期
の上下端に於けるX、Y軸の捩れを防止するために有効
である。
【0012】X、Y軸周りの回転に対しては、摩擦式締
結具を配置して、X、Y軸を任意の位置で所定のトルク
によって回転が固定でき、Z軸周りの回転は、勾配キー
を用いた一定位置での回転固定方式としてある。
【0013】(ハ)X、Y軸は一体構造とし、軸受部に
は円筒ころ軸受を配置し円滑な回転を可能とした。(摩
擦係数0.001 〜0.0015) Z軸方向の回転はスラスト玉軸受と深溝玉軸受を配置し
円滑な回転を可能とした。(摩擦係数0.001 〜0.0015)
【0014】
【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明を説明す
る。
【0015】図1は、本発明の圧縮試験用特殊支点治具
の分解図である。
【0016】被試験体の軸をZ軸とし、該Z軸に直交す
る面に平行する面内の互いに直行する軸をそれぞれX
軸、Y軸として、X−Y平面に平行な平板状のベット1
の上に回り止めの勾配キー用のキー溝13を備えたZ軸
のハウジング2を固定する。該Z軸のハウジング2にス
ラスト玉軸受3を挿嵌し、Z軸支点4を深溝玉軸受5を
介して装着する。該Z軸支点4にU字型の板に孔を窄設
した2枚のX軸ハウジング6を取着した、Z軸ベース7
を被せて装着し前記ハウジング2の勾配キー溝13と合
致する勾配キー用のキー溝14を設ける。前記X軸のハ
ウジングのU字型板に窄設された孔に円筒ころ軸受8
と、摩擦式締結具9を介して、十字型のX−Y軸支点ピ
ン10を嵌入する。該X−Y軸支点ピン10のY軸側の
ピンにもX軸側と同様に円筒ころ軸受8と摩擦式締結具
9を介して2枚のU字型板に孔を窄設したY軸のハウジ
ング11を嵌入し、該Y軸のハウジング11に試験体取
付板12を取着して圧縮試験用特殊支点治具16を構成
する。
【0017】図2は、該圧縮試験用特殊支点治具16の
組み立て図である。
【0018】図3(a)は載荷試験の実施態様を示す図
である。ベース18の上に特殊支点治具16を装着し、
該特殊支点治具に被試験体15である柱を立て、該柱の
上部に下部と同様に特殊支点治具16を装着し更に載荷
ヘッド17を介して被試験体15に圧縮荷重を与えてい
る。(b)はA部の詳細図であり、各軸の周りの回転状
況を示している。
【0019】
【発明の効果】本発明の効果は次の通りである。
【0020】(イ)X、Y、Zの各軸周りの回転が自由
である。
【0021】(ロ)X、Y軸周りの回転・固定は被試験
体の端末条件の付与並びに製作誤差等による両端部の非
平行の矯正に用い、Z軸周りの回転及び固定は試験初期
の上下端に於けるX、Y軸の捩れを防止するために有効
である。
【0022】X、Y軸周りの回転に対しては、摩擦式締
結具を配置して、X、Y軸を任意の位置で所定のトルク
によって回転が固定でき、Z軸周りの回転は、勾配キー
を用いた一定位置での回転固定方式としてある。
【0023】(ハ)X、Y軸は一体構造とし、軸受部に
は円筒ころ軸受を配置し円滑な回転を可能とした。(摩
擦係数0.001 〜0.0015)Z軸方向の回転はスラスト玉軸
受と深溝玉軸受を配置し円滑な回転を可能とした。(摩
擦係数0.001 〜0.0015)
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧縮試験用特殊支点治具の分解図であ
る。
【図2】圧縮試験用特殊支点治具の組み立て図である。
【図3】長柱圧縮試験の概要と端部条件を示す図であ
る。
【図4】開断面部材の変形の一例を示す図である。
【符号の説明】
1・・・ベッド、2・・・Z軸ハウジング、3・・・ス
ラスト玉軸受、4・・・Z軸支点、5・・・深溝玉軸
受、6・・・X軸ハウジング、7・・・Z軸ベース、8
・・・円筒ころ軸受、9・・・摩擦式締結具、10・・
・X−Y軸支点、11・・・Y軸ハウジング、12・・
・試験体取付板、13・・・Z軸ハウジング2にもうけ
られた勾配キー溝、14・・・Z軸ベース7に設けられ
た勾配キー溝、15・・・被試験体、16・・・圧縮試
験用特殊支点治具、17・・・載荷ヘッド、18・・・
ベース

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮試験用支点治具に於いて、被試験体
    の軸荷重に耐え、該被試験体の軸の周りに自由に回転し
    得るが、必要に応じて該軸周りの回転を定位置で固定す
    ることも可能な手段を持ち、且つ、前記被試験体の軸と
    直交する平面内で互いに直交する2軸の周りに、自由に
    回転し得るが、必要に応じて任意の角度で固定すること
    も可能な手段を持った、ユニバーサルジョイント形式を
    特徴とした圧縮試験用特殊支点治具。
  2. 【請求項2】 被試験体の軸をZ軸とし、該Z軸に直交
    する面内の互いに直行する軸をそれぞれX軸、Y軸とし
    て、X−Y平面に平行な平板状のベットの上に回り止め
    の勾配キー用のキー溝を備えたZ軸のハウジングを固定
    し、該Z軸のハウジングにスラスト玉軸受を挿嵌し、更
    にZ軸支点を深溝玉軸受を介して装着し、該Z軸支点に
    U字型の板に孔を窄設した2枚のX軸ハウジングを取着
    した、Z軸ベースを被せて装着し、該Z軸ベースに前記
    Z軸のハウジングに設けた勾配キー溝と合致する勾配キ
    ー用のキー溝を設け、前記X軸のハウジングのU字型板
    に窄設された孔に円筒ころ軸受と、摩擦式締結具を介し
    て、十字型のX−Y軸支点ピンを嵌入し、該X−Y軸支
    点ピンのY軸側のピンにもX軸側と同様に円筒ころ軸受
    と摩擦式締結具を介して2枚のU字型板に孔を窄設した
    Y軸のハウジングを嵌入し、該Y軸のハウジングに試験
    体取付板を取着してなることを特徴とした請求項1記載
    の圧縮試験用特殊支点治具。
JP18557895A 1995-07-21 1995-07-21 圧縮試験用特殊支点治具 Withdrawn JPH0933414A (ja)

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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: 20021001