JPS59153145A - 疲労予亀裂成形法 - Google Patents
疲労予亀裂成形法Info
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- JPS59153145A JPS59153145A JP2737383A JP2737383A JPS59153145A JP S59153145 A JPS59153145 A JP S59153145A JP 2737383 A JP2737383 A JP 2737383A JP 2737383 A JP2737383 A JP 2737383A JP S59153145 A JPS59153145 A JP S59153145A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate thickness
- test piece
- fatigue
- notch
- plate
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0298—Manufacturing or preparing specimens
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
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】
靭性試験片の疲労予亀裂成形法に関する。
最近の破壊力学の発展により，破壊靭性試験がしばしば
行われるようになった。これら破壊靭性試験を行う場合
，一般に試験片長さｔ．巾Ｗ，板ηｔとすれば，Ｗ＝２
ｔ，ｔ≧４．２Ｗの角利型試験片に疲労予亀裂を設ける
必要がある。従来，この疲労予亀裂は第１図に示すよう
に予め機械加工（・こより鋭い切欠０１及び０２を設け
。
行われるようになった。これら破壊靭性試験を行う場合
，一般に試験片長さｔ．巾Ｗ，板ηｔとすれば，Ｗ＝２
ｔ，ｔ≧４．２Ｗの角利型試験片に疲労予亀裂を設ける
必要がある。従来，この疲労予亀裂は第１図に示すよう
に予め機械加工（・こより鋭い切欠０１及び０２を設け
。
その先端部ＶＣ所定の長さの疲労予亀裂ｏ３を疲労試験
を行って設ける方法が採られている。しかし、最近板厚
【が約２５ｍｍ以上の厚板浴接継手部の破壊靭性試験を
行う場合に．この疲労予亀裂０３が第２図に示すように
顕著ＶＣ １１！１曲する現象が認められ国内外で大き
な問題となっている。これが問題となるのは，破壊靭性
試験法に関する各規格（例えばＡＳＴＭ Ｅ３９９，
１３ｓ５７６２。
を行って設ける方法が採られている。しかし、最近板厚
【が約２５ｍｍ以上の厚板浴接継手部の破壊靭性試験を
行う場合に．この疲労予亀裂０３が第２図に示すように
顕著ＶＣ １１！１曲する現象が認められ国内外で大き
な問題となっている。これが問題となるのは，破壊靭性
試験法に関する各規格（例えばＡＳＴＭ Ｅ３９９，
１３ｓ５７６２。
ＪＳＭＥ ８００１など多数あり）とも亀裂湾曲度に関
する規定を設けており，この規定値を越えた湾曲では妥
当な試験値としそ認められないからである。
する規定を設けており，この規定値を越えた湾曲では妥
当な試験値としそ認められないからである。
例えばイギリス規格８８５．７６２号では板厚を方向の
４分板厚ｔ ／ ４ごとの位置における試験片ｏ５の切
欠０１開目端から疲労予亀裂先端０３までの距離Ｚ １
＋ Ｚ２ ＋ Ｚ３ の間に次に示す■の規定を設
けている。
４分板厚ｔ ／ ４ごとの位置における試験片ｏ５の切
欠０１開目端から疲労予亀裂先端０３までの距離Ｚ １
＋ Ｚ２ ＋ Ｚ３ の間に次に示す■の規定を設
けている。
■ Ｚｌ−Ｚ２ ≦００５Ｗ
ｘ２−Ｚ、 ≦００５Ｗ
ｘ３−Ｚｌ ≦００５Ｗ
トＬ疲労予亀裂０３の最大巾Ｙｍａｘ、最小巾Ｙｍｉｎ
には次の■及び■の規定゛を設けている。
には次の■及び■の規定゛を設けている。
■ Ｙｍａｘ−Ｙｍｉｎ≦０．１’Ｗ
■ Ｙｍｉｎ≧０．０２５ Ｗ又はＹｍｉｎ≧１２５諭
このような厚板浴接継手の破壊靭性試験で疲労亀裂０３
が顕著に湾曲する原因は、第３図に示すように厚板溶接
継手になると通常、板厚の両表面側では引張の残留応力
があるので疲労亀裂の進展が加速され、逆に中央部では
圧縮の残留応力があるので疲労亀裂の進展が抑制される
ためと考えられている。
このような厚板浴接継手の破壊靭性試験で疲労亀裂０３
が顕著に湾曲する原因は、第３図に示すように厚板溶接
継手になると通常、板厚の両表面側では引張の残留応力
があるので疲労亀裂の進展が加速され、逆に中央部では
圧縮の残留応力があるので疲労亀裂の進展が抑制される
ためと考えられている。
そこで、最近英国にて第４図〜第６図に示すようにプラ
テン（Ｐｌａｔｅｎ） ０４ａ 、 ０４＋） 、 ０
４ｃ ｆ：用いて試験片の両表面に圧縮荷重Ｐを加え約
０５％ず＼の圧縮塑性ひずみ０６を刊与することにより
圧縮の残留応力を両表面に導入し、その効果として全体
の残留応力分布を均一化して湾曲度の少ない疲労予亀裂
を導入しう、るようにする方法が提案された。この方法
は一般にプラテン法あるいはプレコ／グレノンヨ７法（
Ｐｒｅ −Ｏｏｍｐｒｅ−ｓｓｉｏｎ Ｍｅｔｂｏｄ
）と呼ばれているが、この方法には次のような欠点があ
る。
テン（Ｐｌａｔｅｎ） ０４ａ 、 ０４＋） 、 ０
４ｃ ｆ：用いて試験片の両表面に圧縮荷重Ｐを加え約
０５％ず＼の圧縮塑性ひずみ０６を刊与することにより
圧縮の残留応力を両表面に導入し、その効果として全体
の残留応力分布を均一化して湾曲度の少ない疲労予亀裂
を導入しう、るようにする方法が提案された。この方法
は一般にプラテン法あるいはプレコ／グレノンヨ７法（
Ｐｒｅ −Ｏｏｍｐｒｅ−ｓｓｉｏｎ Ｍｅｔｂｏｄ
）と呼ばれているが、この方法には次のような欠点があ
る。
（１） 塑性ひずみの付与により１例えばひずみ時効
等が生じて材質変化をきたし１本来の破壊靭性値と異な
る恐れが多分にある。
等が生じて材質変化をきたし１本来の破壊靭性値と異な
る恐れが多分にある。
（２） 圧縮塑性ひずみを付与する工程が新たに追加
されるために試験片の製作費用及び時間がそれぞれ２０
〜３０係増大する。
されるために試験片の製作費用及び時間がそれぞれ２０
〜３０係増大する。
本発明は上記欠点を解消した疲労予亀裂成形法の提供を
目的としたもので、矩形板状切欠を試験片に付与する第
１段加工工程と、第１段加工工程後の試験片の板状切欠
先端板厚両端部の切欠面上に所定細さの細孔を付与する
第１段加工工程と、第２段加工工程後の試験片ｒ（繰返
し荷重を加える予疲労工程とを包含してなる疲労予亀裂
成形法である。
目的としたもので、矩形板状切欠を試験片に付与する第
１段加工工程と、第１段加工工程後の試験片の板状切欠
先端板厚両端部の切欠面上に所定細さの細孔を付与する
第１段加工工程と、第２段加工工程後の試験片ｒ（繰返
し荷重を加える予疲労工程とを包含してなる疲労予亀裂
成形法である。
すなわち１本発明は圧縮残留応力の影響により疲労亀裂
の発生及び進展の速い板厚両表面側に所定深さの細孔を
設けることにより、逆ＫＭ該個所の疲労予亀裂の発生・
進展を板厚中央部より遅くすることを狙った点に特徴が
める。
の発生及び進展の速い板厚両表面側に所定深さの細孔を
設けることにより、逆ＫＭ該個所の疲労予亀裂の発生・
進展を板厚中央部より遅くすることを狙った点に特徴が
める。
以下１図面を用いて本発明の実施態様全説明する。
第７図及び第８図は本発明の実施態様に係る方法により
疲労予亀裂を挿入した破壊靭性試験片の模式図であり、
第７図は斜視図、第８図はそのＡ−Ａ断面図である。
疲労予亀裂を挿入した破壊靭性試験片の模式図であり、
第７図は斜視図、第８図はそのＡ−Ａ断面図である。
第７図の試験片５は長さｔが４２０＋ｒｒｍ＋巾Ｗが１
００ｍｍ、板厚ｔが５０咽の角材に金鉱めるいはメタル
ソウ等を用いて切欠中１〜３岨程度の板状切欠１及び更
にその先端に切欠中（）１〜０３■程度の板状切欠２を
板厚を方向に加える第１段加工工程を施し、更に疲労予
亀裂の発生・進ｌ 展の速い板厚を両端部に深さが（４ｔ〜３【）で直径１
〜２配程度の孔６加工を加える第２段加工工程を施した
ものであり、これにＪＩＳ規格等で試験片ごとに決めら
れた荷重で約１０’〜１０５回程度繰返し荷重を加える
と板厚方向に・平滑な疲労予亀裂３が得られる。
００ｍｍ、板厚ｔが５０咽の角材に金鉱めるいはメタル
ソウ等を用いて切欠中１〜３岨程度の板状切欠１及び更
にその先端に切欠中（）１〜０３■程度の板状切欠２を
板厚を方向に加える第１段加工工程を施し、更に疲労予
亀裂の発生・進ｌ 展の速い板厚を両端部に深さが（４ｔ〜３【）で直径１
〜２配程度の孔６加工を加える第２段加工工程を施した
ものであり、これにＪＩＳ規格等で試験片ごとに決めら
れた荷重で約１０’〜１０５回程度繰返し荷重を加える
と板厚方向に・平滑な疲労予亀裂３が得られる。
本発明での第２段目加工は通常の穴加工機をその′ま−
ま用いて、比較的簡単に行えるので、゛プラテン法のよ
うに製作費用及び時間の増大にならず、また、塑性ひず
みを試験片に極力与えずにすむので材質変化の問題がお
きず、従って。
ま用いて、比較的簡単に行えるので、゛プラテン法のよ
うに製作費用及び時間の増大にならず、また、塑性ひず
みを試験片に極力与えずにすむので材質変化の問題がお
きず、従って。
例えば英国規格Ｂ５５７６２号の前記した■〜■規定を
満足できるような、正確な破壊靭性値を測定することが
できる。
満足できるような、正確な破壊靭性値を測定することが
できる。
なお、第２段加工により作らｊる細孔の径及び深さ等の
形状については、あらかじめ試験片の材質、板厚及び溶
接法等の試験対象に応じて予備検討を行っておき、適切
なものを選択すれば良い。繰返し荷重を加えて生ずる疲
労予亀裂ののび具合は目視で充分確認できるが、予備検
討が不充分な場合、超音波又はＸ線等を用いて湾曲の度
付を確認するほうが好ましい。
形状については、あらかじめ試験片の材質、板厚及び溶
接法等の試験対象に応じて予備検討を行っておき、適切
なものを選択すれば良い。繰返し荷重を加えて生ずる疲
労予亀裂ののび具合は目視で充分確認できるが、予備検
討が不充分な場合、超音波又はＸ線等を用いて湾曲の度
付を確認するほうが好ましい。
以上１本発明の疲労予亀裂成形法によ扛ば。
試験片の板厚方向に平滑な疲労予亀裂を比較的簡単に、
しかも安価に得ることができるので。
しかも安価に得ることができるので。
海洋構造物、橋梁、その他厚板溶接構造物部材の破壊靭
性試験用試験片の製造に最適である。
性試験用試験片の製造に最適である。
第１図は従来法によシ成形された破壊靭性試験片の針視
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図。 第３図は、溶接部材の残留応力分布図、第４図。 第５図及び第６図の（ａ）図は従来のブラテ／法説明図
であり、それぞれ（１））図は（ａ）図のＡ−Ａ断面図
、第７図は不発明法により成形した破壊靭性試験片の斜
視図、第８図は第７図のＡ−Ａ断面図である。 １．２・・第１段機械加工による切欠、６・・第２段機
械加工による細孔、３・・・疲労予亀裂成形法、Ｑｍ Ｖ−△ 第１図 第２０ ＰＸ′シ誓？応カイ直 （Ｍ Ｐａ ）第３図 第６０（（１） 第６図＜ｂ＞
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図。 第３図は、溶接部材の残留応力分布図、第４図。 第５図及び第６図の（ａ）図は従来のブラテ／法説明図
であり、それぞれ（１））図は（ａ）図のＡ−Ａ断面図
、第７図は不発明法により成形した破壊靭性試験片の斜
視図、第８図は第７図のＡ−Ａ断面図である。 １．２・・第１段機械加工による切欠、６・・第２段機
械加工による細孔、３・・・疲労予亀裂成形法、Ｑｍ Ｖ−△ 第１図 第２０ ＰＸ′シ誓？応カイ直 （Ｍ Ｐａ ）第３図 第６０（（１） 第６図＜ｂ＞
Claims (1)
- 矩形板状９ノ欠を試験片に付与する第１段加工工程と、
第１段加工工程後の試験片の板状切欠先端板厚両端部の
切欠面上に所定深さの細孔を付与する第２段加工工程と
、第２段加工工程後の試験片ｒ（繰返し荷重を加える予
疲労工程とを包含してなる゛疲労予亀裂成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2737383A JPS59153145A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 疲労予亀裂成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2737383A JPS59153145A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 疲労予亀裂成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153145A true JPS59153145A (ja) | 1984-09-01 |
Family
ID=12219239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2737383A Pending JPS59153145A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 疲労予亀裂成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100483823B1 (ko) * | 2002-11-21 | 2005-04-20 | 한국기계연구원 | 피로균열이 내재된 시험편의 제조방법 |
| CN109959555A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 天津大学 | 考虑厚度和裂纹深度影响的中心裂纹拉伸试样的孕育期预测方法 |
-
1983
- 1983-02-21 JP JP2737383A patent/JPS59153145A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100483823B1 (ko) * | 2002-11-21 | 2005-04-20 | 한국기계연구원 | 피로균열이 내재된 시험편의 제조방법 |
| CN109959555A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 天津大学 | 考虑厚度和裂纹深度影响的中心裂纹拉伸试样的孕育期预测方法 |
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