JPS601571B2 - 機械又は器具の構成部分の残留応力測定方法 - Google Patents
機械又は器具の構成部分の残留応力測定方法Info
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- JPS601571B2 JPS601571B2 JP53058672A JP5867278A JPS601571B2 JP S601571 B2 JPS601571 B2 JP S601571B2 JP 53058672 A JP53058672 A JP 53058672A JP 5867278 A JP5867278 A JP 5867278A JP S601571 B2 JPS601571 B2 JP S601571B2
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- residual stress
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 30
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0047—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to residual stresses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、機械又は器具の構成部分の残留応力の測定の
ため構成部分の被測定表面にストレーンゲージを備えた
測定箇所の周りに環状溝を加工し、円片状の残存測定箇
所の歪み変化を測定し、測定歪みと校正試験片で求めた
溝の深さ‘こ関連する減衰函数から残留応力を求める方
法に関する。
ため構成部分の被測定表面にストレーンゲージを備えた
測定箇所の周りに環状溝を加工し、円片状の残存測定箇
所の歪み変化を測定し、測定歪みと校正試験片で求めた
溝の深さ‘こ関連する減衰函数から残留応力を求める方
法に関する。
この種の方法は特公昭５３一９１１２号公報により公知
である。機械又は器具などの構成部分にその製作又は加
工により生じる残留応力は上記の環状溝の切削により露
出された測定円片範囲において釈放され、この測定箇所
の表面上のストレーンゲ−ジにより一般に互いに直交す
る２つの方向および両方向に４５ｏの角度を成す第３の
方向において測定される。この場合上記３つの所定の方
向における残留応力が次式により計算される。。
である。機械又は器具などの構成部分にその製作又は加
工により生じる残留応力は上記の環状溝の切削により露
出された測定円片範囲において釈放され、この測定箇所
の表面上のストレーンゲ−ジにより一般に互いに直交す
る２つの方向および両方向に４５ｏの角度を成す第３の
方向において測定される。この場合上記３つの所定の方
向における残留応力が次式により計算される。。
＝ｆ（Ｅ・Ｋ（ｚ）、ｄ券）上式において〇は残留応力
、Ｅは構成部分の弾性係数、ｄごは測定歪み変化、ｄｚ
は段階的に加工される溝の深さ、Ｋは減衰函数で、これ
は測定箇所の歪み変化に対し加工溝の深さが増大するに
つれて弱くなるストレーンゲージの反応を考慮したもの
である。
、Ｅは構成部分の弾性係数、ｄごは測定歪み変化、ｄｚ
は段階的に加工される溝の深さ、Ｋは減衰函数で、これ
は測定箇所の歪み変化に対し加工溝の深さが増大するに
つれて弱くなるストレーンゲージの反応を考慮したもの
である。
この減衰函数は校正試験において１次測定と同じ寸法の
測定箇所を持つ校正試験片に所定の外部応力をかけるこ
とにより求められる。しかし溝の深さが大きくなるにつ
れて測定箇所の歪み変化が測定箇所の表面上のストレー
ンゲージに対する影響の度合を増々弱め、減衰函数を求
めることができなくなるので、この方法は一般に溝の深
さが約５側までのものにしか適用できない。
測定箇所を持つ校正試験片に所定の外部応力をかけるこ
とにより求められる。しかし溝の深さが大きくなるにつ
れて測定箇所の歪み変化が測定箇所の表面上のストレー
ンゲージに対する影響の度合を増々弱め、減衰函数を求
めることができなくなるので、この方法は一般に溝の深
さが約５側までのものにしか適用できない。
本発明の目的は、かかる極めて簡単で精度の良い測定方
法を比較的深い箇所の残留応力の測定にも適用できるよ
うに改良することにある。
法を比較的深い箇所の残留応力の測定にも適用できるよ
うに改良することにある。
この目的は本発明によれば、減衰函数の有効深さまで第
１の環状溝を加工して歪み変化を測定した後円片状の残
存測定箇所を機械的に除去し、ストレーンゲージを改め
て新しい測定箇所に貼布し、第２の環状溝を歪み変化を
測定しながら加工し、この工程を所定の穿孔深さに達す
るまで段階的に繰返し、各測定箇所毎に減衰函数を求め
ることにより達成される。
１の環状溝を加工して歪み変化を測定した後円片状の残
存測定箇所を機械的に除去し、ストレーンゲージを改め
て新しい測定箇所に貼布し、第２の環状溝を歪み変化を
測定しながら加工し、この工程を所定の穿孔深さに達す
るまで段階的に繰返し、各測定箇所毎に減衰函数を求め
ることにより達成される。
このように約５側毎に環状溝の加工および測定を繰返し
、その後残存測定箇所を除去することにより、構成部分
の比較的深い箇所における残留応力を測定することが可
能となる。
、その後残存測定箇所を除去することにより、構成部分
の比較的深い箇所における残留応力を測定することが可
能となる。
以下本発明の方法を図面について詳細に説明する。
第１図および第２図に示すように被測定構成部分１には
円片状の測定面２の上にストレーンゲージ３が貼布され
、これには３つの測定条片４，５，６が支持されている
。
円片状の測定面２の上にストレーンゲージ３が貼布され
、これには３つの測定条片４，５，６が支持されている
。
この場合測定条片４，５は互いに直交し、測定条片６は
両側定条片４，５に対し４５０の角度を成している。例
えば冠穿孔器による切削加工により円片状の測定面２の
周りに環状溝７を加工する際に、ストレーンゲージ３に
より３つの測定方向ａ，ｂ，ｃにおける歪み変化ｄｚが
測定される。第２図に示すストレーンゲージ３にろう付
けされた測定導線１０，１１，１２は図示しない測定器
に通じている。環状溝７の所定の深さまでしか歪み変化
はストレーンゲージ３に影響を及ぼさないので、従って
それ以上の深さの溝では測定結果が得られないので、前
述の歪み変化の測定後本発明によれば環状溝７により囲
まれた円片状残存測定箇所１３が例えば穿孔又は切削加
工により機械的に溝７の基底１４まで除去される。
両側定条片４，５に対し４５０の角度を成している。例
えば冠穿孔器による切削加工により円片状の測定面２の
周りに環状溝７を加工する際に、ストレーンゲージ３に
より３つの測定方向ａ，ｂ，ｃにおける歪み変化ｄｚが
測定される。第２図に示すストレーンゲージ３にろう付
けされた測定導線１０，１１，１２は図示しない測定器
に通じている。環状溝７の所定の深さまでしか歪み変化
はストレーンゲージ３に影響を及ぼさないので、従って
それ以上の深さの溝では測定結果が得られないので、前
述の歪み変化の測定後本発明によれば環状溝７により囲
まれた円片状残存測定箇所１３が例えば穿孔又は切削加
工により機械的に溝７の基底１４まで除去される。
第３図から明らかなようにこの結果得られた新しい測定
面１４に改めてストレーンゲージ３が貼布され、この面
１４から改めて新しい環状溝１５が切削される。ストレ
ーンゲージの設置を容易にしかつ新しい溝１５の加工を
容易にするために、測定箇所１３の除去と共に機械部分
１に一回り大きい凹所１６を作ると有利である。環状溝
１５の段階的な加工中同様にして歪み変化がストレーン
ゲージ３を介して測定される。この場合新しい測定箇所
１７が形成され、この第２段階においてこの溝深さにお
ける残留応力値を得るため公知の方法により減衰函数が
求められる。第４図から明らかなように、測定および切
削工程は所定の測定深さに達するまで段階的に繰返され
る。
面１４に改めてストレーンゲージ３が貼布され、この面
１４から改めて新しい環状溝１５が切削される。ストレ
ーンゲージの設置を容易にしかつ新しい溝１５の加工を
容易にするために、測定箇所１３の除去と共に機械部分
１に一回り大きい凹所１６を作ると有利である。環状溝
１５の段階的な加工中同様にして歪み変化がストレーン
ゲージ３を介して測定される。この場合新しい測定箇所
１７が形成され、この第２段階においてこの溝深さにお
ける残留応力値を得るため公知の方法により減衰函数が
求められる。第４図から明らかなように、測定および切
削工程は所定の測定深さに達するまで段階的に繰返され
る。
即ち第３図の第２の測定段階から残存測定箇所１７が環
状溝１５の基面１８まで再び除去され、第４図に示すよ
うに新しい測定面１８が形成される。この上にストレー
ンゲ−ジ３が再び貼布され、新しい環状溝１９が測定箇
所２０の周りに加工される。この場合もこの測定箇所に
対する減衰函数が別個に求められる。従って上述の方法
により例えば原子炉圧力容器などの大きな負荷をこうむ
る構成部分の比較的深い箇所においても極めて精確な残
留応力を測定することが簡単に可能であり、かかる構成
部分の正確な製作と将来の安全性に対する確実なデータ
を作成することができる。
状溝１５の基面１８まで再び除去され、第４図に示すよ
うに新しい測定面１８が形成される。この上にストレー
ンゲ−ジ３が再び貼布され、新しい環状溝１９が測定箇
所２０の周りに加工される。この場合もこの測定箇所に
対する減衰函数が別個に求められる。従って上述の方法
により例えば原子炉圧力容器などの大きな負荷をこうむ
る構成部分の比較的深い箇所においても極めて精確な残
留応力を測定することが簡単に可能であり、かかる構成
部分の正確な製作と将来の安全性に対する確実なデータ
を作成することができる。
第１図は本発明方法の原理を説明するための測定箇所の
平面図、第２図ないし第４図は異なる溝深さにおける測
定箇所の断面図である。 １・・・…構成部分、２，１４，１８・・・・・・測定
面、３……ストレーンゲージ、７，１５，１９……環状
溝、１３，１７，２０…・・・円片状残存測定箇所。 Ｆｉ９．１ Ｆｉ９２ Ｆｉｇ．３ Ｆｉｇ．ム
平面図、第２図ないし第４図は異なる溝深さにおける測
定箇所の断面図である。 １・・・…構成部分、２，１４，１８・・・・・・測定
面、３……ストレーンゲージ、７，１５，１９……環状
溝、１３，１７，２０…・・・円片状残存測定箇所。 Ｆｉ９．１ Ｆｉ９２ Ｆｉｇ．３ Ｆｉｇ．ム
Claims (1)
- １ 機械又は器具の構成部分の残留応力の測定のため構
成部分の被測定表面にストレーンゲージを備えた測定箇
所の周りに環状溝を加工し、円片状の残存測定箇所の歪
み変化を測定し、測定歪みと校正試験片で求めた溝の深
さに関連する減衰函数から残留応力を求める方法におい
て、比較的深い箇所の残留応力を求めるため、第１の環
状溝を減衰函数の有効深さまで加工して歪み変化を測定
した後円片状の残存測定箇所を機械的に除去し、ストレ
ーンゲージを改めて新しい測定箇所に貼布し、第２の環
状溝を歪み変化を測定しながら加工し、この工程を所定
の穿孔深さに達するまで段階的に繰返し、各測定箇所毎
に減衰函数を求めることを特徴とする機械又は器具の構
成部分の残留応力測定方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2722655A DE2722655C2 (de) | 1977-05-18 | 1977-05-18 | Verfahren zur Ermittlung von Eigenspannungen in Bauteilen des Maschinenoder Apparatebaues |
| DE2722655.7 | 1977-05-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53143390A JPS53143390A (en) | 1978-12-13 |
| JPS601571B2 true JPS601571B2 (ja) | 1985-01-16 |
Family
ID=6009388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53058672A Expired JPS601571B2 (ja) | 1977-05-18 | 1978-05-17 | 機械又は器具の構成部分の残留応力測定方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4155264A (ja) |
| JP (1) | JPS601571B2 (ja) |
| AT (1) | AT370520B (ja) |
| CH (1) | CH622616A5 (ja) |
| DE (1) | DE2722655C2 (ja) |
| FR (1) | FR2391459A1 (ja) |
| GB (1) | GB1593907A (ja) |
| IT (1) | IT1095146B (ja) |
| SE (1) | SE7805214L (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021504681A (ja) * | 2017-11-29 | 2021-02-15 | ヒル エンジニアリング，エルエルシー | 試験対象材料の応力緩和を可能にする解析 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4389896A (en) * | 1981-05-27 | 1983-06-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Borehole gauge for in-situ measurement of stress and other physical properties |
| US4491022A (en) * | 1983-02-17 | 1985-01-01 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Cone-shaped coring for determining the in situ state of stress in rock masses |
| US4510799A (en) * | 1983-04-26 | 1985-04-16 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of measuring material properties of rock in the wall of a borehole |
| DE3531245A1 (de) * | 1985-02-13 | 1986-08-14 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zum messen der achslast von fahrzeugen |
| DE3940312A1 (de) * | 1989-12-06 | 1991-06-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur ermittlung von eigenspannungen in bauteilen |
| DE4244004A1 (de) * | 1992-12-24 | 1994-06-30 | Siemens Ag | Verfahren zum Messen der Eigenspannungen in einem Bauteil und Einrichtung zum Einbringen einer Vertiefung dafür |
| US6029526A (en) * | 1998-05-14 | 2000-02-29 | Shannon & Wilson, Inc. | Method and apparatus for measuring in situ or stress of concrete |
| KR20030030326A (ko) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | 김우 | 콘크리트 구조물의 지속응력 측정방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1572975A (ja) * | 1967-09-28 | 1969-07-04 | ||
| DE2016118C3 (de) * | 1970-04-04 | 1978-09-28 | Kraftwerk Union Ag | Verfahren zur Messung von Eigenspannungen in Bauteilen des Maschinen- oder Apparatebaues und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
| DE2142463C3 (de) * | 1971-08-25 | 1975-10-30 | Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim | Vorrichtung zum maBgerechten Einarbeiten einer Ringnut um eine kreisförmige Meßstelle bei der Messung von Eigenspannungen in Bauteilen des Maschinen- oder Apparatebaues |
| NL7410780A (nl) * | 1973-09-07 | 1975-03-11 | Kraftwerk Union Ag | Inrichting voor het bepalen van oppervlaktevari- |
-
1977
- 1977-05-18 DE DE2722655A patent/DE2722655C2/de not_active Expired
-
1978
- 1978-03-20 CH CH298678A patent/CH622616A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-04-03 AT AT0232178A patent/AT370520B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-05-08 SE SE7805214A patent/SE7805214L/xx unknown
- 1978-05-11 IT IT7823271A patent/IT1095146B/it active
- 1978-05-16 US US05/906,633 patent/US4155264A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-05-17 JP JP53058672A patent/JPS601571B2/ja not_active Expired
- 1978-05-17 FR FR7814640A patent/FR2391459A1/fr active Granted
- 1978-05-17 GB GB20273/78A patent/GB1593907A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021504681A (ja) * | 2017-11-29 | 2021-02-15 | ヒル エンジニアリング，エルエルシー | 試験対象材料の応力緩和を可能にする解析 |
| JP2023025055A (ja) * | 2017-11-29 | 2023-02-21 | ヒル エンジニアリング，エルエルシー | 試験対象材料の応力緩和を可能にする解析 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT7823271A0 (it) | 1978-05-11 |
| CH622616A5 (ja) | 1981-04-15 |
| GB1593907A (en) | 1981-07-22 |
| DE2722655B1 (de) | 1978-08-10 |
| FR2391459B1 (ja) | 1982-05-14 |
| DE2722655C2 (de) | 1979-04-19 |
| ATA232178A (de) | 1982-08-15 |
| US4155264A (en) | 1979-05-22 |
| JPS53143390A (en) | 1978-12-13 |
| AT370520B (de) | 1983-04-11 |
| SE7805214L (sv) | 1978-11-19 |
| IT1095146B (it) | 1985-08-10 |
| FR2391459A1 (fr) | 1978-12-15 |
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