JPS62153729A - 破壊靭性試験方法 - Google Patents
破壊靭性試験方法Info
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- JPS62153729A JPS62153729A JP29290585A JP29290585A JPS62153729A JP S62153729 A JPS62153729 A JP S62153729A JP 29290585 A JP29290585 A JP 29290585A JP 29290585 A JP29290585 A JP 29290585A JP S62153729 A JPS62153729 A JP S62153729A
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、疲労き裂進展曲線を得るための破壊靭性試験
方法に関するものである。
方法に関するものである。
破壊靭性試験方法の一つとして“き裂進展速度ｄａ／ｄ
Ｎ ”と“応力拡大係数変動幅ΔＫ”との関係を示す疲
労き裂進展曲線を得る試験が知られている。
Ｎ ”と“応力拡大係数変動幅ΔＫ”との関係を示す疲
労き裂進展曲線を得る試験が知られている。
上記試験方法において、“応力拡大係数変動幅ΔＫ”が
“スレッシュホールド値ΔＫ ｔｈ ”以下の領域でコ
ンパクト試験片（第２図参照）のＣ０Ｄ（Ｃｒａｃｋ
Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ、 ｔＪ性
閉開口変位を一定に制御して“応力拡大係数変動幅ΔＫ
”を求め、該“応力拡大係数変動幅ΔＫ”と“き裂進展
速度ｄａ／ｄＮ ”との関係を示す疲労き裂進展曲線を
得る方法がある。
“スレッシュホールド値ΔＫ ｔｈ ”以下の領域でコ
ンパクト試験片（第２図参照）のＣ０Ｄ（Ｃｒａｃｋ
Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ、 ｔＪ性
閉開口変位を一定に制御して“応力拡大係数変動幅ΔＫ
”を求め、該“応力拡大係数変動幅ΔＫ”と“き裂進展
速度ｄａ／ｄＮ ”との関係を示す疲労き裂進展曲線を
得る方法がある。
上記方法では、き裂長さの測定に例えば“除荷コンプラ
イアンス法”を採用し、ＣＯＤを一定に制御してコンパ
クト試験片に繰り返し荷重を作用させたと５に得られる
ＬＯＡＤ （負荷）−ＣＯＤ線図から該線図の傾き（コ
ンプライアンスＣ）を求め、 Δｐ Ｐｍａｘ −Ｐｍｉｎ このコンプライアンスＣからき裂長さを演算し、該き裂
長の演算値さをもとに“応力拡大係数変動幅ΔＫ”を演
算して求めている。
イアンス法”を採用し、ＣＯＤを一定に制御してコンパ
クト試験片に繰り返し荷重を作用させたと５に得られる
ＬＯＡＤ （負荷）−ＣＯＤ線図から該線図の傾き（コ
ンプライアンスＣ）を求め、 Δｐ Ｐｍａｘ −Ｐｍｉｎ このコンプライアンスＣからき裂長さを演算し、該き裂
長の演算値さをもとに“応力拡大係数変動幅ΔＫ”を演
算して求めている。
しかし、第４図に示すようにＬＯＡＤ−ＣＯＤ綿図には
非直線部分が生じる。すなわち、コンパクト試験片に作
用する荷重の除荷時に、コンパクト試験片のき裂先端の
オープニング付近のａ部分と５部分が衝突して元の状態
に復帰しないため（第５図参照）、荷重に対するＣＯＤ
の値が正規の値からずれ、非直線部分が生じる。このた
めに、コンプライアンスＣを求める際にはこの非直線部
分を除いて演算する必要があり、き裂進展曲線を得るの
に手間がかかる問題があった。
非直線部分が生じる。すなわち、コンパクト試験片に作
用する荷重の除荷時に、コンパクト試験片のき裂先端の
オープニング付近のａ部分と５部分が衝突して元の状態
に復帰しないため（第５図参照）、荷重に対するＣＯＤ
の値が正規の値からずれ、非直線部分が生じる。このた
めに、コンプライアンスＣを求める際にはこの非直線部
分を除いて演算する必要があり、き裂進展曲線を得るの
に手間がかかる問題があった。
本発明の目的は、上述のような手間のかかることなくき
裂進展曲線を求めることができる破壊靭性試験方法を提
供することである。
裂進展曲線を求めることができる破壊靭性試験方法を提
供することである。
本発明者は上記問題を解決するために鋭意研究の結果、
“応力拡大係数変動幅ΔＫ”が“スレッシュホールド値
ΔＫｔｈ”以下の領域では、第６図に示すように、ＬＯ
ＡＤ−ＣＯＤ線図の直線部分を延長してＬＯＡＤが零の
ときのＣＯＤの値を求めると、はぼ一定の値に収束する
ことを見出し、本発明をなすに至った。
“応力拡大係数変動幅ΔＫ”が“スレッシュホールド値
ΔＫｔｈ”以下の領域では、第６図に示すように、ＬＯ
ＡＤ−ＣＯＤ線図の直線部分を延長してＬＯＡＤが零の
ときのＣＯＤの値を求めると、はぼ一定の値に収束する
ことを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、“応力拡大係数変動幅ΔＫ”と“
き裂進展速度ｄａ／ｄＮ ″との関係を示す疲労き裂進
展曲線を得る破壊靭性試験方法において、“応力拡大係
数変動幅ΔＫ”が“スレンシュホールド値ΔＫｔｈ”ま
で減少した時点でＬＯＡｒ）−ＣＯＤ線図より“除荷コ
ンプライアンス法”において“き裂長さ”の演算に使用
する原点（最小負荷Ｐｍ１ｎのときのＣＯＤの値ｄ＋ｎ
１ｎ）を求め、以後、試験片のＣＯＤを一定に制御して
試験片に繰り返し荷重を加え、“除荷コンプライアンス
法”により前記原点を使用して“き裂長さ”を演算し、
この演算値を使用して“応力拡大係数変動幅ΔＫ”を求
めることを特徴としている。
き裂進展速度ｄａ／ｄＮ ″との関係を示す疲労き裂進
展曲線を得る破壊靭性試験方法において、“応力拡大係
数変動幅ΔＫ”が“スレンシュホールド値ΔＫｔｈ”ま
で減少した時点でＬＯＡｒ）−ＣＯＤ線図より“除荷コ
ンプライアンス法”において“き裂長さ”の演算に使用
する原点（最小負荷Ｐｍ１ｎのときのＣＯＤの値ｄ＋ｎ
１ｎ）を求め、以後、試験片のＣＯＤを一定に制御して
試験片に繰り返し荷重を加え、“除荷コンプライアンス
法”により前記原点を使用して“き裂長さ”を演算し、
この演算値を使用して“応力拡大係数変動幅ΔＫ”を求
めることを特徴としている。
［実施例〕
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本実施例で使用する試験装置を示している。図
中符号１はアクチュエータ、２はロードセル、３はスト
レインゲージ、４はコンピュータである。
中符号１はアクチュエータ、２はロードセル、３はスト
レインゲージ、４はコンピュータである。
アクチュエータ１にはサーボコントローラ５によって制
御されるサーボ弁６が設けられていて、コンパクト試験
片７ （第２図参照）に繰り返し荷重を作用させる。
御されるサーボ弁６が設けられていて、コンパクト試験
片７ （第２図参照）に繰り返し荷重を作用させる。
ロードセル２は、コンパクト試験片７に作用する負荷を
検出し、該検出信号をＡ／Ｄ変換器８を介してコンピュ
ータ４に出力する。
検出し、該検出信号をＡ／Ｄ変換器８を介してコンピュ
ータ４に出力する。
ストレインゲージ３はコンパクト試験片７のＣＯＤ （
Ｃｒａｃｋ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎ
ｔ、塑性開口変位）を検出し、該検出信号をサーボコン
トローラ５に出力する一方、Ａ／Ｄ変換器９を介してコ
ンピュータ４に出力する。
Ｃｒａｃｋ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎ
ｔ、塑性開口変位）を検出し、該検出信号をサーボコン
トローラ５に出力する一方、Ａ／Ｄ変換器９を介してコ
ンピュータ４に出力する。
コンピュータ４はロードセル２、ストレインゲージ３か
ら検出信号を入力して、サーボコントローラ５を制御し
、また演算を行って演算結果を表示装置１０に出力する
。
ら検出信号を入力して、サーボコントローラ５を制御し
、また演算を行って演算結果を表示装置１０に出力する
。
なお、第２図に示すコンパクト試験片７の代わりに３点
曲げ試験片を使用してもよい。
曲げ試験片を使用してもよい。
次に上記試験装置を使用して本発明の破壊靭性試験方法
の一例を説明する。
の一例を説明する。
上記試験装置にコンパクト試験片７をセットして動作さ
せると、まずコンピュータ４から疲労き裂導入の指令が
サーボコントローラ５に出力されてアクチュエータ１が
動作し、コンパクト試験片７に所定長さの疲労き裂ａ、
（第２図参照）が専大される。次いで、コンピュータ４
からサーボコントローラ５にΔＫを一定制御の下でΔに
５、Δに２、・・・・・・Δに、、の試験を連続して行
うように指令が出力される。これにより、アクチュエー
タ１はサーボコントローラ５の制御の下でコンパクト試
験片７に作用する最大負荷Ｐｍａｘ、最小負荷Ｐｗｉｎ
を変えながらΔに＋を一定に制御しつつコンパクト試験
片７に所定回数繰り返し荷重を作用する（このとき、コ
ンパクト試験片７には、第２図に示すようにき裂ａ２が
進展する）。一方、コンピュータ４はロードセル２、ス
トレインゲージ３からの検出信号を入力して、き裂長さ
を演算してΔに、に対応する“き裂進展速度ｄａ／ｄＮ
”を求める。Δに１に対応する“き裂進展速度ｄａ／
ｄＮ ”が求められたら、次いでΔに１よりも小さいΔ
に２に変えて同様にΔによ一定制御の下でコンパクト試
験片７に所定回数繰り返し荷重を作用させてき裂長さを
測定してΔＫｚに対応する“き裂進展速度ｄａ／ｄＮ
”を求め、これを“スレッシュホールド値ΔＫｔｈ”
になるまで繰り返す。
せると、まずコンピュータ４から疲労き裂導入の指令が
サーボコントローラ５に出力されてアクチュエータ１が
動作し、コンパクト試験片７に所定長さの疲労き裂ａ、
（第２図参照）が専大される。次いで、コンピュータ４
からサーボコントローラ５にΔＫを一定制御の下でΔに
５、Δに２、・・・・・・Δに、、の試験を連続して行
うように指令が出力される。これにより、アクチュエー
タ１はサーボコントローラ５の制御の下でコンパクト試
験片７に作用する最大負荷Ｐｍａｘ、最小負荷Ｐｗｉｎ
を変えながらΔに＋を一定に制御しつつコンパクト試験
片７に所定回数繰り返し荷重を作用する（このとき、コ
ンパクト試験片７には、第２図に示すようにき裂ａ２が
進展する）。一方、コンピュータ４はロードセル２、ス
トレインゲージ３からの検出信号を入力して、き裂長さ
を演算してΔに、に対応する“き裂進展速度ｄａ／ｄＮ
”を求める。Δに１に対応する“き裂進展速度ｄａ／
ｄＮ ”が求められたら、次いでΔに１よりも小さいΔ
に２に変えて同様にΔによ一定制御の下でコンパクト試
験片７に所定回数繰り返し荷重を作用させてき裂長さを
測定してΔＫｚに対応する“き裂進展速度ｄａ／ｄＮ
”を求め、これを“スレッシュホールド値ΔＫｔｈ”
になるまで繰り返す。
コンビエータ４は“スレッシュホールド値ΔＫｔｈ″に
なったと判断したら、Ｌ ＯＡ Ｄ −ＣＯＤ ＆１図
（第４図、第４図参照）から“除荷コンプライアンス法
”に使用する原点、すなわち最小負荷Ｐｍ１ｎ時におけ
るＣＯＤの値ｄ ｌｌ１ｉｎを最小二乗法により求める
。
なったと判断したら、Ｌ ＯＡ Ｄ −ＣＯＤ ＆１図
（第４図、第４図参照）から“除荷コンプライアンス法
”に使用する原点、すなわち最小負荷Ｐｍ１ｎ時におけ
るＣＯＤの値ｄ ｌｌ１ｉｎを最小二乗法により求める
。
以後、スレッシュホールド値ΔＫｔｈ”でのＣＯＤに保
持し、Ｃ０Ｄ一定制御に切換えてコンパクト試験片７に
繰り返し荷重を作用させるようにサーボコントローラ５
に指令を出力する。これにより、コンパクト試験片７に
はＣ０Ｄ一定制御の下で繰り返し荷重が作用して、き裂
ａ３ （第２図参照）がわずかづつ進展する。
持し、Ｃ０Ｄ一定制御に切換えてコンパクト試験片７に
繰り返し荷重を作用させるようにサーボコントローラ５
に指令を出力する。これにより、コンパクト試験片７に
はＣ０Ｄ一定制御の下で繰り返し荷重が作用して、き裂
ａ３ （第２図参照）がわずかづつ進展する。
コンピュータ４は、ロードセル２、ストレインゲージ３
からの検出信号を入力して上述の原点を使用してＬＯＡ
Ｄ−ＣＯＤ線図からコンプライアンスＣを演算し、この
コンプライアンスＣの？Ｍ１を値をもとにき裂長さを求
める（き裂先端のオープニングが移動してもこの原点を
使用する）。
からの検出信号を入力して上述の原点を使用してＬＯＡ
Ｄ−ＣＯＤ線図からコンプライアンスＣを演算し、この
コンプライアンスＣの？Ｍ１を値をもとにき裂長さを求
める（き裂先端のオープニングが移動してもこの原点を
使用する）。
このようにすると、き裂長さの演算が簡単となる。また
、原点を求めておくと、測定するのは最大負荷Ｐ ｍａ
ｘだけでよい。最大負荷Ｐｍａｘ時のＣＯＤ （ｄｍａ
ｘ ）は“スレッシュホールド値ΔＫｔｈ”における値
を使用すればよく、従来のようにいちいち測定する必要
はない。
、原点を求めておくと、測定するのは最大負荷Ｐ ｍａ
ｘだけでよい。最大負荷Ｐｍａｘ時のＣＯＤ （ｄｍａ
ｘ ）は“スレッシュホールド値ΔＫｔｈ”における値
を使用すればよく、従来のようにいちいち測定する必要
はない。
き裂長さを演算したら、コンピュータ４はこのき裂長さ
の演算値を使用して“応力拡大係数変動幅ΔＫ”を演算
し、またき裂長さの演算値を繰り返し荷重の作用回数Ｎ
で除算して“き裂進展速度ｄａ／ｄＮ ”を演算する。
の演算値を使用して“応力拡大係数変動幅ΔＫ”を演算
し、またき裂長さの演算値を繰り返し荷重の作用回数Ｎ
で除算して“き裂進展速度ｄａ／ｄＮ ”を演算する。
このようにして求めた“応力拡大係数変動幅ΔＫ”と“
き裂進展速度ｄａ／ｄＮ ”から第３図に示すき裂進展
曲線を得る。この試験結果は順次コンピュータ４から表
示装置１０に出力される。
き裂進展速度ｄａ／ｄＮ ”から第３図に示すき裂進展
曲線を得る。この試験結果は順次コンピュータ４から表
示装置１０に出力される。
上記実施例では、“スレッシュホールド値ΔＫｔｈ”ま
ではΔに一定制御で試験を行うため、試験時間の短縮を
図ることができる。なお、“スレッシュホールド値ΔＫ
ｔｈ”以前の段階からＣ０Ｄ一定制御で試験をしてもよ
い。
ではΔに一定制御で試験を行うため、試験時間の短縮を
図ることができる。なお、“スレッシュホールド値ΔＫ
ｔｈ”以前の段階からＣ０Ｄ一定制御で試験をしてもよ
い。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、“応力拡大係数変
動幅ΔＫ”が“スレッシュホールド値ΔＫｔｈ”まで減
少した時点でＬＯＡＤ−ＣＯＤ線図から“除荷コンプラ
イアンス法”で使用する原点を求めるので、正確にしか
も短時間でき裂進展曲線を求めることが可能となる。
動幅ΔＫ”が“スレッシュホールド値ΔＫｔｈ”まで減
少した時点でＬＯＡＤ−ＣＯＤ線図から“除荷コンプラ
イアンス法”で使用する原点を求めるので、正確にしか
も短時間でき裂進展曲線を求めることが可能となる。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明を実施
する試験装置の概略を示すブロック回、第２図は本発明
に使用するコンパクト試験片の側面図、第３図は本発明
の方法により得られたき裂進展曲線の一例を示す図、第
４図はＬＯＡＤ−ＣＯＤ＆’ＨＥＩ７）−４１Ｈ示ｔ
図、１Ｋ５１Ｅ］ハＬＯＡＤ−ＣＯＤ線図において非直
線部分が生じる理由を説明する説明図、第６図はＬＯＡ
Ｄ−ＣＯＤ線図の直線部分を延長してＬＯＡＤが零のと
きのＣＯＤの値を求めると、はぼ一定の値に収束するこ
とを説明する説明図である。 １・・・アクチュエータ、２・・・ロードセル、３・・
・ストレインゲージ、４・・・コンピュータ、７・・・
コンパクト試験片、１０・・・表示装置。 特許出願人 株式会社鷺宮製作所 第１図 第２図 屑←賃 八に−で、ｆｆ型 ｉｎ ΔＫ ＯＤ
する試験装置の概略を示すブロック回、第２図は本発明
に使用するコンパクト試験片の側面図、第３図は本発明
の方法により得られたき裂進展曲線の一例を示す図、第
４図はＬＯＡＤ−ＣＯＤ＆’ＨＥＩ７）−４１Ｈ示ｔ
図、１Ｋ５１Ｅ］ハＬＯＡＤ−ＣＯＤ線図において非直
線部分が生じる理由を説明する説明図、第６図はＬＯＡ
Ｄ−ＣＯＤ線図の直線部分を延長してＬＯＡＤが零のと
きのＣＯＤの値を求めると、はぼ一定の値に収束するこ
とを説明する説明図である。 １・・・アクチュエータ、２・・・ロードセル、３・・
・ストレインゲージ、４・・・コンピュータ、７・・・
コンパクト試験片、１０・・・表示装置。 特許出願人 株式会社鷺宮製作所 第１図 第２図 屑←賃 八に−で、ｆｆ型 ｉｎ ΔＫ ＯＤ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 “応力拡大係数変動幅ΔＫ”と“き裂進展速度ｄａ／ｄ
Ｎ”との関係を示す疲労き裂進展曲線を得る破壊靭性試
験方法において、 “応力拡大係数変動幅ΔＫ”が“スレッシュホールド値
ΔＫｔｈ”まで減少した時点でＬＯＡＤ−ＣＯＤ線図よ
り“除荷コンプライアンス法”において“き裂長さ”の
演算に使用する原点（最小負荷ＰｍｉｎのときのＣＯＤ
の値ｄｍｉｎ）を求め、以後、試験片のＣＯＤ（Ｃｒａ
ｃｋ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ 塑
性開口変位）を一定に制御して試験片に繰り返し荷重を
加え、“除荷コンプライアンス法”により前記原点を使
用して“き裂長さ”を演算し、この演算値を使用して“
応力拡大係数変動幅ΔＫ”を求めることを特徴とする破
靭性試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29290585A JPS62153729A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 破壊靭性試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29290585A JPS62153729A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 破壊靭性試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62153729A true JPS62153729A (ja) | 1987-07-08 |
Family
ID=17787911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29290585A Pending JPS62153729A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 破壊靭性試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62153729A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05272541A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-19 | Koyo Seiko Co Ltd | セラミック軸受 |
| JP2008004483A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 断路器の動作監視装置、断路器、断路器の動作監視方法 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29290585A patent/JPS62153729A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05272541A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-19 | Koyo Seiko Co Ltd | セラミック軸受 |
| JP2008004483A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 断路器の動作監視装置、断路器、断路器の動作監視方法 |
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