JPS5890145A - 試験片への垂直およびせん断の重ね合せ荷重導入装置 - Google Patents
試験片への垂直およびせん断の重ね合せ荷重導入装置Info
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- JPS5890145A JPS5890145A JP18315481A JP18315481A JPS5890145A JP S5890145 A JPS5890145 A JP S5890145A JP 18315481 A JP18315481 A JP 18315481A JP 18315481 A JP18315481 A JP 18315481A JP S5890145 A JPS5890145 A JP S5890145A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特に材料試験、破断機構あるいは実験上の応
カー歪解析に対する試験片への垂直およびせん断の重ね
合せ荷重導入装置に関する。
カー歪解析に対する試験片への垂直およびせん断の重ね
合せ荷重導入装置に関する。
工業部品において多くの場合重ね合わされた荷重状態が
生ずる。生じている垂直応力およびせん断応力を知りた
い場合、強度仮説による応力解析を利用して比較応力が
演匍：され、との比較応力がたとえば引張り試験で求め
られた応力値と比較される。各強度仮説は一部で非常に
種々な結論を生じ、更に基本的に生ずる不正確が含まれ
ているので、多くの場合たとえば重ね合せ荷重のもとに
ある構造部品の降伏状態および破断状態を全く同様な荷
重で材料試験片を試験することによって検査することが
得策である。
生ずる。生じている垂直応力およびせん断応力を知りた
い場合、強度仮説による応力解析を利用して比較応力が
演匍：され、との比較応力がたとえば引張り試験で求め
られた応力値と比較される。各強度仮説は一部で非常に
種々な結論を生じ、更に基本的に生ずる不正確が含まれ
ているので、多くの場合たとえば重ね合せ荷重のもとに
ある構造部品の降伏状態および破断状態を全く同様な荷
重で材料試験片を試験することによって検査することが
得策である。
かかる検査には種々の機械および装置が役立つ（西ドイ
ツ特許第２７５７５４１号明細書、同第７２５６２０号
明細書、同第９０００２３号明細書；雑誌”Ｊｏｕｒｎ
ａｌｏｆ ５ｔｒａｉｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ”第１５巻
、１９８０年第３号、第１５１頁ないし第１５７頁、第
１５９頁ないし第１７３頁）。この機械および装置は試
験片に長手力とねじりモーメントないし曲げモーメント
とねじりモーメントを同時に荷重できるその機械はこの
場合非常に高価である。この機械と装置は平らな構造部
品に垂直荷重およびせん断荷重を同時に導入できない。
ツ特許第２７５７５４１号明細書、同第７２５６２０号
明細書、同第９０００２３号明細書；雑誌”Ｊｏｕｒｎ
ａｌｏｆ ５ｔｒａｉｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ”第１５巻
、１９８０年第３号、第１５１頁ないし第１５７頁、第
１５９頁ないし第１７３頁）。この機械および装置は試
験片に長手力とねじりモーメントないし曲げモーメント
とねじりモーメントを同時に荷重できるその機械はこの
場合非常に高価である。この機械と装置は平らな構造部
品に垂直荷重およびせん断荷重を同時に導入できない。
破断機構において平らな亀裂荷重は亀裂荷重様式■と■
（モード１１モード■）と混合亀裂荷重様式（混合モー
ド、モードＩとモード■の荷重が同時に生ずる）とに分
けられる。
（モード１１モード■）と混合亀裂荷重様式（混合モー
ド、モードＩとモード■の荷重が同時に生ずる）とに分
けられる。
亀裂尖端の周囲における応力は線形弾性破断機構の場合
は主に応力強さ係数ＫＴとＫＩＩによって特徴づけられ
る。これらの係数ＫＩ、 Ｋｌｌは純粋なモード■ない
し純粋なモード■の場合材料限界値ＫＩｃ皿Ｃに対向し
ている。混合亀裂荷重の場合応力強さ係数ＫＩとＫＵが
同時に存在している。しかしこれらの係数は直ちにはＫ
Ｉａ値およびＫ１１ｏ値には対向されない。したがって
複雑な破断基準が開発されている。特にせん新成分（モ
ード■成分）が超過している場合、この破断基準は非常
に種々の結論を生ずる（たとえば１９７６年”８． Ｓ
ｉｔｕｍｇ ｄｅｓＤＶＭ Ａｒｂｅｉｔａｋｒｅｉｅ
ｅｓ ＢｒｕｃｈｖｏｒｇＡｎｇｅ″の議事録、第４２
頁ないし第４７頁ｉ １９７８苑、ＤＦＧ−ＡＩ）β−
Ｏｈ ｌ ｕβｂｅｒｉｃｈｔ Ｗ６／７７、第１０４
７２，４頁参照）。
は主に応力強さ係数ＫＴとＫＩＩによって特徴づけられ
る。これらの係数ＫＩ、 Ｋｌｌは純粋なモード■ない
し純粋なモード■の場合材料限界値ＫＩｃ皿Ｃに対向し
ている。混合亀裂荷重の場合応力強さ係数ＫＩとＫＵが
同時に存在している。しかしこれらの係数は直ちにはＫ
Ｉａ値およびＫ１１ｏ値には対向されない。したがって
複雑な破断基準が開発されている。特にせん新成分（モ
ード■成分）が超過している場合、この破断基準は非常
に種々の結論を生ずる（たとえば１９７６年”８． Ｓ
ｉｔｕｍｇ ｄｅｓＤＶＭ Ａｒｂｅｉｔａｋｒｅｉｅ
ｅｓ ＢｒｕｃｈｖｏｒｇＡｎｇｅ″の議事録、第４２
頁ないし第４７頁ｉ １９７８苑、ＤＦＧ−ＡＩ）β−
Ｏｈ ｌ ｕβｂｅｒｉｃｈｔ Ｗ６／７７、第１０４
７２，４頁参照）。
従って破断基準を実験的に検査すること、あるいは破断
投入ないし亀裂偏向角をたとえば材料試験片で実験的に
決定することは重要である。
投入ないし亀裂偏向角をたとえば材料試験片で実験的に
決定することは重要である。
本発明の目的は、平らなおよびないし立体的な試験片に
垂直およびせん断の重ね合せ荷重の導入および純粋な垂
直荷重あるいは純粋なせん断荷重の導入ができるような
適当な装置をうることにある。
垂直およびせん断の重ね合せ荷重の導入および純粋な垂
直荷重あるいは純粋なせん断荷重の導入ができるような
適当な装置をうることにある。
本発明によればこの目的は、この重ね合せ荷重がある装
置（たとえば試験機）によって引張シカを与えることに
よって達せられるような装置によって達成される。
置（たとえば試験機）によって引張シカを与えることに
よって達せられるような装置によって達成される。
この装置によれば、たとえば材料試験用の試験片あるい
は光弾性応力解析用の試験片において、純粋な引張り力
から純粋なせん断荷重への段階的あるいは無段階の移行
ができる。この装置は無傷の試験片および切欠きあるい
は亀裂をもった試験片について固形材料の材料特性値を
求めることができる。破断機構試験片の場合、破断機構
の材料特性値のほかに破断開始および破断偏向角も決め
ることができる。
は光弾性応力解析用の試験片において、純粋な引張り力
から純粋なせん断荷重への段階的あるいは無段階の移行
ができる。この装置は無傷の試験片および切欠きあるい
は亀裂をもった試験片について固形材料の材料特性値を
求めることができる。破断機構試験片の場合、破断機構
の材料特性値のほかに破断開始および破断偏向角も決め
ることができる。
この装置は、実験的な応力解析、たとえば光弾性応力解
析あるいはストレーンゲージによって検査されねばなら
ない試験片を収容するのにも適している。
析あるいはストレーンゲージによって検査されねばなら
ない試験片を収容するのにも適している。
本発明によって得られる利点は特に、本発明に基づく装
置を使用した場合に非常に簡単にたとえば引張υ試験機
あるいは引張シ装置１によって試験片（たとえば材料試
験片、破断機構試験片、光弾性応力解析モデルなど）に
垂直およびせん断の重ね合せ荷重が導入できることにあ
る。それによって複雑な荷重状態において特別な材料検
査および破断機構の検査並びに応力−歪測定ができる。
置を使用した場合に非常に簡単にたとえば引張υ試験機
あるいは引張シ装置１によって試験片（たとえば材料試
験片、破断機構試験片、光弾性応力解析モデルなど）に
垂直およびせん断の重ね合せ荷重が導入できることにあ
る。それによって複雑な荷重状態において特別な材料検
査および破断機構の検査並びに応力−歪測定ができる。
本発明に基づく装置だけで重ね合せ荷重状態が実現でき
るので、（上述したような）高価な試験機は荷重の付与
のために必要ない。更に試験片は非常に容易に本発明に
基づく装置に調整設置でき、また再び外すことができる
。
るので、（上述したような）高価な試験機は荷重の付与
のために必要ない。更に試験片は非常に容易に本発明に
基づく装置に調整設置でき、また再び外すことができる
。
以下図面に示された本発明の実施例について説明する。
第１図は２つのユニット１と２から成る装置と試験片３
とを示している。この装置と試験片はこの実施例の場合
６本のボルト４〜９で接続されているっ図示された例の
場合移行部片１′と２′が交換できるので、荷重伝達は
たとえば４本あるいは８本のボルトによって、あるいは
締付けによって、あるいは接着によってもできる。６本
のボルトによる選択された荷重伝達および荷重装置の図
示された長孔の配置は正確に決定された荷重導入を可能
とし、その場合中央のボルト５と８は主に力ＩＰＩＩ＝
７８を、残シのボルト４．６．７．８が力Ｆ４＝ Ｆ９
ないしＩＦ６＝Ｆ７を伝達する（第３図参照）。この荷
重伝達は試験片形状が製作技術上僅かに変化した場合も
ほとんど害されない。原理的には試験片端に重ね合せ荷
重（０くα＜９［ｆ）がかかった場合垂直力Ｎ％楡方向
力Ｑおよび曲げモーメントＭが伝達され（第２図参照）
、一方横断面ＡＢにはただ垂直力Ｎおよび横方向力Ｑだ
けが作用する（横断面ＡＥにおける曲げモーメントは零
である）。
とを示している。この装置と試験片はこの実施例の場合
６本のボルト４〜９で接続されているっ図示された例の
場合移行部片１′と２′が交換できるので、荷重伝達は
たとえば４本あるいは８本のボルトによって、あるいは
締付けによって、あるいは接着によってもできる。６本
のボルトによる選択された荷重伝達および荷重装置の図
示された長孔の配置は正確に決定された荷重導入を可能
とし、その場合中央のボルト５と８は主に力ＩＰＩＩ＝
７８を、残シのボルト４．６．７．８が力Ｆ４＝ Ｆ９
ないしＩＦ６＝Ｆ７を伝達する（第３図参照）。この荷
重伝達は試験片形状が製作技術上僅かに変化した場合も
ほとんど害されない。原理的には試験片端に重ね合せ荷
重（０くα＜９［ｆ）がかかった場合垂直力Ｎ％楡方向
力Ｑおよび曲げモーメントＭが伝達され（第２図参照）
、一方横断面ＡＢにはただ垂直力Ｎおよび横方向力Ｑだ
けが作用する（横断面ＡＥにおける曲げモーメントは零
である）。
なお第１図ないし第３図において、
７４＝ ７９＝ Ｆ （丁ａｏｓα＋÷ｓｉｎα）１Ｆ
６−ＦＢ−？ｓ ｉ ｎα ＦＢ”” Ｆ７”’ ＩＦ （’ ＱＯｆｉ α
−−９−日１ｎ α ）２ ｂ Ｎ＝Ｆｏｏｇ α Ｑ−Ｆ日１ｎα Ｍ＝１１’Ｃｌｌ１ｎ α である。
６−ＦＢ−？ｓ ｉ ｎα ＦＢ”” Ｆ７”’ ＩＦ （’ ＱＯｆｉ α
−−９−日１ｎ α ）２ ｂ Ｎ＝Ｆｏｏｇ α Ｑ−Ｆ日１ｎα Ｍ＝１１’Ｃｌｌ１ｎ α である。
第１図に示された実施例の場合、垂直荷重成分およびせ
ん断荷重成分は段階的（ここでは７段階）に変化できる
。その中には純粋な引張シ荷ｉ（α＝０）および横断面
ＡＢにおける純粋なせん断荷重（α−９０°）も含まれ
ている。原理的には純粋な引張り荷重から純粋なせん断
荷重への移行も段階的にあるいは無段階に行なえる。第
４図は引張り機械あるいは引張シ装置で荷重した状態の
荷重装置と試験片の位置を概略的に示しておシ、第４図
ａ）は重ね合せ荷重が、第４図ｂ）は純粋な引張シ荷重
が、第４図Ｃ）は純粋なせん断荷重が荷重されている状
態をそれぞれ示している。
ん断荷重成分は段階的（ここでは７段階）に変化できる
。その中には純粋な引張シ荷ｉ（α＝０）および横断面
ＡＢにおける純粋なせん断荷重（α−９０°）も含まれ
ている。原理的には純粋な引張り荷重から純粋なせん断
荷重への移行も段階的にあるいは無段階に行なえる。第
４図は引張り機械あるいは引張シ装置で荷重した状態の
荷重装置と試験片の位置を概略的に示しておシ、第４図
ａ）は重ね合せ荷重が、第４図ｂ）は純粋な引張シ荷重
が、第４図Ｃ）は純粋なせん断荷重が荷重されている状
態をそれぞれ示している。
この原理に基づく装置および純粋なせん所用の試験片は
、本発明者によって切欠きおよび亀裂問題における実験
的な応力および歪解析のために、並びにＫＩＩｏ−値（
亀裂荷重様式■における限界応力強さ係数）を求めるた
めに利用されている（Ｋａｉｓｅｒｓｌａｕｔｅｒｎ犬
学、ドクタ請求論文Ｄ ３６８ ；雑誌”Ｆｏｖｓａｈ
ｕｎｇ ｉｍ工ｎｇｅｍｉｅｕｒｗｅｓｅｎ″第４５巻
、１９７９年第６号、第１８８頁ないし第１９９頁ｉ
”ＶＤＩ−Ｂｅｒｉｃｈｔｅ″第３６６号１９８０年、
第１頁ないし第１２頁； １９８０年の” １２． ８
１ｔｕｎｇ ｄｅｓ ＤＶＭ−Ａｒｂ −ｅｉｔａｋｒ
ｅｉｌｅａ Ｂｒｕｏｈｒｏｒｇａｎｇｅ”）。
、本発明者によって切欠きおよび亀裂問題における実験
的な応力および歪解析のために、並びにＫＩＩｏ−値（
亀裂荷重様式■における限界応力強さ係数）を求めるた
めに利用されている（Ｋａｉｓｅｒｓｌａｕｔｅｒｎ犬
学、ドクタ請求論文Ｄ ３６８ ；雑誌”Ｆｏｖｓａｈ
ｕｎｇ ｉｍ工ｎｇｅｍｉｅｕｒｗｅｓｅｎ″第４５巻
、１９７９年第６号、第１８８頁ないし第１９９頁ｉ
”ＶＤＩ−Ｂｅｒｉｃｈｔｅ″第３６６号１９８０年、
第１頁ないし第１２頁； １９８０年の” １２． ８
１ｔｕｎｇ ｄｅｓ ＤＶＭ−Ａｒｂ −ｅｉｔａｋｒ
ｅｉｌｅａ Ｂｒｕｏｈｒｏｒｇａｎｇｅ”）。
上述の本発明は既に、無傷の試験片、切欠き付き試験片
および亀裂付き試験片の光弾性学的応力解析において成
功のうちに用いられている。
および亀裂付き試験片の光弾性学的応力解析において成
功のうちに用いられている。
第１図は本発明に基づく装置の概略図、第２図は重ね合
せ荷重における試験片への荷重導入の原理図、第３図は
たとえば第１図に示された荷重導入の際試験片に作用す
る力の説明図、第４図は引張）機械あるいは引張り装置
で荷重した場合の荷重装置と試験片の位置を示す説明図
である。 １．２・・・重ね合せ荷重装置の各ユニット、３・・・
試験片、４．５．６．７．８．９・・・ボルト、７・・
・荷重、Ｎ・・・垂直力、Ｑ・・・横方向力、Ｍ・・・
曲げモーメント。 出願人代理人 猪股 清 ＦＩＧ ＋ ＦＩＧ、 ４ （０） （ｂ）（Ｃ） ２６９−
せ荷重における試験片への荷重導入の原理図、第３図は
たとえば第１図に示された荷重導入の際試験片に作用す
る力の説明図、第４図は引張）機械あるいは引張り装置
で荷重した場合の荷重装置と試験片の位置を示す説明図
である。 １．２・・・重ね合せ荷重装置の各ユニット、３・・・
試験片、４．５．６．７．８．９・・・ボルト、７・・
・荷重、Ｎ・・・垂直力、Ｑ・・・横方向力、Ｍ・・・
曲げモーメント。 出願人代理人 猪股 清 ＦＩＧ ＋ ＦＩＧ、 ４ （０） （ｂ）（Ｃ） ２６９−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、特に材料試験、破断機構あるいは応カー歪解析に対
する試験片への垂直およびせん断の重ね合せ荷重導入装
置において、この重ね合せ荷重がたとえば試験機あるい
は引張シ装置による重ね合せ荷重導入装置への引張り力
の導入によって達せられることを特徴とする試験片への
垂直およびせん断の重ね合せ荷重導入装置。 ２、重ね合せ荷重導入装置が試験片（３）によって接続
されている２つのユニット（１，２）から主に構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
装置。 ３８ 試験片の横断面（ＡＥ）において純粋な引張シ
荷重から純粋なせん断荷重への段階的あるいは無段階の
移行ができ、それによってたとえば垂直荷重およびせん
断荷重の成分、垂直応力およびせん断応力の成分、ある
いは応力強さ係数の成分（ＫＴ、 Ｋｌｌ ）が任意に
変化できることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項に記載の装置。 ４、重ね合せ荷重装置を任意の角度（α）で引張り力（
ｌ で荷重しだ際、原理的には試験片に垂直力（Ｎ）、
横方向力（Ｑ）および曲げモーメン） （Ｍ）が導入さ
れ、一方試験片の横断面（ＡＢ）にはただ垂直力（Ｎ）
と横方向力（Ｑ）だけが作用することを特徴とする特許
請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の装置
。 ５、重ね合せ荷重装置によって試験片が静止荷重および
交番荷重で荷重できることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第４項のいずれかに記載の装置。 ６、試験片への荷重導入がたとえばボルト、締付けある
いは接着によって行なえることを特徴とする特許請求の
範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の装置。 ７、無傷の試験片、切削済の試験片、あるいは切欠きま
たは亀裂をもった試験片を収容できることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の
装置。 ８、固形材料たとえば金属、合成樹脂などの材料特性値
が求められ、亀裂付きの試験片の場合、混合亀裂荷重様
式、亀裂荷重様式（Ｉ） および亀裂荷重様式（ＴＩ
） に対して破壊の開始および破壊偏向角を決定する
破壊力学の特性値についての決定が下され、並びに垂直
およびせん断の重ね合せ荷重のもとにおける試験片の応
力および歪が実験的に求められることを特徴とする特許
請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の装置
。 ９、重ね合せ荷重装置が２つの移行部材（図示せず）に
よって各引張シ試験機あるいは引張９装置に組み込める
ことを特徴とする特許請求の範囲類１項ないし第８項の
いずれかに記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18315481A JPS5890145A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 試験片への垂直およびせん断の重ね合せ荷重導入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18315481A JPS5890145A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 試験片への垂直およびせん断の重ね合せ荷重導入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890145A true JPS5890145A (ja) | 1983-05-28 |
| JPS6226704B2 JPS6226704B2 (ja) | 1987-06-10 |
Family
ID=16130736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18315481A Granted JPS5890145A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 試験片への垂直およびせん断の重ね合せ荷重導入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257904A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Nikon Corp | 測定治具及び当該測定治具を用いた樹脂の密着強度測定方法 |
| JP2016125994A (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | 学校法人早稲田大学 | 生体組織の固定具及びその取付方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0643382U (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-07 | 丸五ゴム工業株式会社 | 弾性スライドブッシュ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856824A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 複合材桁構造物製造方法 |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP18315481A patent/JPS5890145A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856824A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 複合材桁構造物製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257904A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Nikon Corp | 測定治具及び当該測定治具を用いた樹脂の密着強度測定方法 |
| JP2016125994A (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | 学校法人早稲田大学 | 生体組織の固定具及びその取付方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6226704B2 (ja) | 1987-06-10 |
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