JPS6239932B2 - - Google Patents
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- JPS6239932B2 JPS6239932B2 JP57095376A JP9537682A JPS6239932B2 JP S6239932 B2 JPS6239932 B2 JP S6239932B2 JP 57095376 A JP57095376 A JP 57095376A JP 9537682 A JP9537682 A JP 9537682A JP S6239932 B2 JPS6239932 B2 JP S6239932B2
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- JP
- Japan
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- fatigue
- ultrasonic
- fatigue crack
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000012966 insertion method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/12—Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水溶液中で試験片に超音波による疲
労き裂を挿入する方法に係わるものである。
労き裂を挿入する方法に係わるものである。
疲労試験前に試験片に対する疲労き裂の挿入
は、従来は、通常の疲労試験機（繰返し速度がせ
いぜい100Hz程度）で実施している。しかしなが
ら、これでは繰返し速度が遅いため疲労き裂挿入
に膨大な時間及び費用がかかつていた。
は、従来は、通常の疲労試験機（繰返し速度がせ
いぜい100Hz程度）で実施している。しかしなが
ら、これでは繰返し速度が遅いため疲労き裂挿入
に膨大な時間及び費用がかかつていた。
そこで実開昭55−162152号公報の考案に示され
るような超音波振動試験装置（以下、従来の超音
波振動試験装置という）を用いて、試験片に対
し、事前に疲労き裂を挿入する方法も考えられる
が、従来の超音波試験装置では、試験片に内部摩
擦による発熱が生じ、その結果、試験片で生じた
熱が超音波振動子に伝わり、振動子の定格電流が
同振動子へ流れ、試験機が停止することがある。
るような超音波振動試験装置（以下、従来の超音
波振動試験装置という）を用いて、試験片に対
し、事前に疲労き裂を挿入する方法も考えられる
が、従来の超音波試験装置では、試験片に内部摩
擦による発熱が生じ、その結果、試験片で生じた
熱が超音波振動子に伝わり、振動子の定格電流が
同振動子へ流れ、試験機が停止することがある。
また、従来の超音波振動試験装置では、試験片
に静的荷重を負荷しながら負荷しようとしても共
振がおこらないので超音波振動試験装置が稼動し
ない。
に静的荷重を負荷しながら負荷しようとしても共
振がおこらないので超音波振動試験装置が稼動し
ない。
本発明は、上記従来の各種疲労試験装置の問題
点を解消し、単に疲労試験の前に試験片に予き裂
を挿入する場合に限らず、試験片にき裂を挿入進
展させて最終的に疲労試験までをも行うことので
きる疲労き裂挿入方法に際し、平均応力を加えな
がらのじん速なき裂挿入を簡単に行うことのでき
る疲労き裂挿入方法の提供を目的とする。
点を解消し、単に疲労試験の前に試験片に予き裂
を挿入する場合に限らず、試験片にき裂を挿入進
展させて最終的に疲労試験までをも行うことので
きる疲労き裂挿入方法に際し、平均応力を加えな
がらのじん速なき裂挿入を簡単に行うことのでき
る疲労き裂挿入方法の提供を目的とする。
本発明は、超音波発生器から発生する超音波に
よつて試験片にたて振動を継続的に生超せしめ、
上記試験片に任意の長さの疲労き裂を発生させ、
その疲労き裂の発生によつて生ずる試験片の固有
振動数の変化に基づく振動振幅の変化を検出し、
上記試験片に対する加振動作を停止するようにし
た疲労き裂挿入方法において、超音波発生器と連
設された振幅拡大ホーンに一側が固着された試験
片の他側が、共振要素に固着されるとともに、試
験片に平均応力を負荷し、試験片を液中に浸漬し
て行なわれることを特徴とする疲労き裂挿入方法
であつて、このような構成としたことにより、任
意の平均応力を負荷した状態で、どのような材料
に対しても高速で疲労試験を行う事ができ、また
試験前に予き裂を試験片に与える場合も、短時間
で容易に行うことができる。
よつて試験片にたて振動を継続的に生超せしめ、
上記試験片に任意の長さの疲労き裂を発生させ、
その疲労き裂の発生によつて生ずる試験片の固有
振動数の変化に基づく振動振幅の変化を検出し、
上記試験片に対する加振動作を停止するようにし
た疲労き裂挿入方法において、超音波発生器と連
設された振幅拡大ホーンに一側が固着された試験
片の他側が、共振要素に固着されるとともに、試
験片に平均応力を負荷し、試験片を液中に浸漬し
て行なわれることを特徴とする疲労き裂挿入方法
であつて、このような構成としたことにより、任
意の平均応力を負荷した状態で、どのような材料
に対しても高速で疲労試験を行う事ができ、また
試験前に予き裂を試験片に与える場合も、短時間
で容易に行うことができる。
以下、本発明の方法を具現した第１図に示す一
実施例の装置により本発明を説明する。
実施例の装置により本発明を説明する。
１は、超音波振動子、２は振幅拡大ホーンであ
つて同ホーン２の先端に試験片３が取り付けられ
ており超音波発振器４の発生する超音波により試
験片３はたて振動をする。試験片３は所定の固有
振動数を有しており、水溶液を満した水溶液槽１
３に挿入されている。平均応力は振動拡大ホーン
２と同一形状の共振要素１４及びレバー１５を介
してレバー１５端に重錘１６をかけることにより
試験片軸に垂直に任意の静応力を負荷することに
より与えることができる。
つて同ホーン２の先端に試験片３が取り付けられ
ており超音波発振器４の発生する超音波により試
験片３はたて振動をする。試験片３は所定の固有
振動数を有しており、水溶液を満した水溶液槽１
３に挿入されている。平均応力は振動拡大ホーン
２と同一形状の共振要素１４及びレバー１５を介
してレバー１５端に重錘１６をかけることにより
試験片軸に垂直に任意の静応力を負荷することに
より与えることができる。
尚、上記発振器４には、定振幅制御回路７、動
作回数表示器８、時間計９、警報器１０が組みこ
まれている。５は電圧計、６はインピーダンス変
化検出器であつて、上記超音波発振器４の発生す
る超音波電流を常時検出しており、インピーダン
スの変化があつた場合、上記定振幅制御回路７及
び時間計９を停止させ、かつ警報器１０を作動さ
せるようになつている。
作回数表示器８、時間計９、警報器１０が組みこ
まれている。５は電圧計、６はインピーダンス変
化検出器であつて、上記超音波発振器４の発生す
る超音波電流を常時検出しており、インピーダン
スの変化があつた場合、上記定振幅制御回路７及
び時間計９を停止させ、かつ警報器１０を作動さ
せるようになつている。
超音波発振器４から発生した超音波は、超音波
振動子１に送信され、振幅拡大ホーン２で拡大さ
れ、試験片３にたて振動を与える。試験片３は、
水溶液槽１３に浸漬されているが同水溶液１３
と、貯液槽１１との間をポンプ１２により水溶液
が循環するようになつている。この水溶液によつ
て試験片３が所定の温度に冷却されたら疲労き裂
挿入装置を運転する。運転に先立つて疲労き裂長
さに対応した検出信号値を、あらかじめ予備テス
トによつて求めた疲労き裂長さと検出値（インピ
ーダンス）との関係をもとに設定しておく（第２
図）。運転開始後、試験片３に所定長さの疲労き
裂が発生すると該試験片３の固有振動数に変化が
生じ、たて振動の振幅が変化する。
振動子１に送信され、振幅拡大ホーン２で拡大さ
れ、試験片３にたて振動を与える。試験片３は、
水溶液槽１３に浸漬されているが同水溶液１３
と、貯液槽１１との間をポンプ１２により水溶液
が循環するようになつている。この水溶液によつ
て試験片３が所定の温度に冷却されたら疲労き裂
挿入装置を運転する。運転に先立つて疲労き裂長
さに対応した検出信号値を、あらかじめ予備テス
トによつて求めた疲労き裂長さと検出値（インピ
ーダンス）との関係をもとに設定しておく（第２
図）。運転開始後、試験片３に所定長さの疲労き
裂が発生すると該試験片３の固有振動数に変化が
生じ、たて振動の振幅が変化する。
この振幅の変化は、超音波電流のインピーダン
スの変化として表われるので、それは上記インピ
ーダンス変化検出器６により検出され、この検出
信号によつて定振幅制御回路７及び時間計９を停
止させ、試験片３の振動を停止させる。
スの変化として表われるので、それは上記インピ
ーダンス変化検出器６により検出され、この検出
信号によつて定振幅制御回路７及び時間計９を停
止させ、試験片３の振動を停止させる。
尚、それまでの試験時間は別途記録計に記録さ
れる。
れる。
このように、本発明の方法の一実施例の装置に
よると試験片３は、水溶液槽１３の液中に浸漬さ
れ同液は、循環しているので、試験片３の温度上
昇をおさえることができる。又、試験片３に生じ
た疲労き裂を固有振動数の変化によるたて振動振
幅の変化としてとらえ、同振幅の変化をインピー
ダンス変化により検出し、この検出信号を用い
て、試験片３の振動を停止させるとともに、時間
計９も停止させ、かつ知らせるようにしたので、
所定長さの疲労き裂の発生に至るまでの時間と、
その時の状態をすぐに観察することが可能であ
る。
よると試験片３は、水溶液槽１３の液中に浸漬さ
れ同液は、循環しているので、試験片３の温度上
昇をおさえることができる。又、試験片３に生じ
た疲労き裂を固有振動数の変化によるたて振動振
幅の変化としてとらえ、同振幅の変化をインピー
ダンス変化により検出し、この検出信号を用い
て、試験片３の振動を停止させるとともに、時間
計９も停止させ、かつ知らせるようにしたので、
所定長さの疲労き裂の発生に至るまでの時間と、
その時の状態をすぐに観察することが可能であ
る。
第１図は、本発明の試験方法を具現化した一実
施例の装置の概略図、第２図は、疲労き裂長さと
検出信号との関係を示したものである。１は超音
波振動子、２は振幅拡大ホーン、３は試験片、４
は超音波発振器、５はモーシヨナル電圧検出表示
器、６はモーシヨナルインピーダンス変化検出
器、７は定振幅制御回路、８は動作回数表示器、
９は時間計、１０は警報器、１１は貯液槽、１２
は循環ポンプ、１３は水溶液槽、１４は共振要
素、１５はレバー、１６は重錘である。
施例の装置の概略図、第２図は、疲労き裂長さと
検出信号との関係を示したものである。１は超音
波振動子、２は振幅拡大ホーン、３は試験片、４
は超音波発振器、５はモーシヨナル電圧検出表示
器、６はモーシヨナルインピーダンス変化検出
器、７は定振幅制御回路、８は動作回数表示器、
９は時間計、１０は警報器、１１は貯液槽、１２
は循環ポンプ、１３は水溶液槽、１４は共振要
素、１５はレバー、１６は重錘である。
Claims (1)
- １ 超音波発生器から発生する超音波によつて試
験片にたて振動を継続的に生起せしめ、上記試験
片に任意の長さの疲労き裂を発生させ、その疲労
き裂の発生によつて生ずる試験片の固有振動数の
変化に基づく振動振幅の変化を検出し、上記試験
片に対する加振動作を停止するようにした疲労き
裂挿入方法において、超音波発生器と連設された
振幅拡大ホーンに一側が固着された試験片の他側
が、共振要素に固着されるとともに、試験片に平
均応力を負荷し、試験片を液中に浸漬して行なわ
れることを特徴とする疲労き裂挿入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9537682A JPS58211627A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 疲労き裂插入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9537682A JPS58211627A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 疲労き裂插入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58211627A JPS58211627A (ja) | 1983-12-09 |
| JPS6239932B2 true JPS6239932B2 (ja) | 1987-08-26 |
Family
ID=14135918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9537682A Granted JPS58211627A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 疲労き裂插入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58211627A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2112780B1 (es) * | 1995-12-01 | 1998-12-16 | Consejo Superior Investigacion | Procedimiento y dispositivo para la caracterizacion elstica nolineal de materiales solidos. |
| JP2002286605A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 高歪速度疲労試験方法及び装置 |
| CA2842467C (en) * | 2011-07-22 | 2018-10-30 | Snecma | An apparatus and method for carrying out in a controlled atmosphere material fatigue tests in a high cycle regime with a controlled strain ratio |
| KR101408099B1 (ko) * | 2012-02-21 | 2014-06-17 | 주식회사 엔디디 | 초고주기 피로시험장치 |
| GB201414419D0 (en) * | 2014-08-14 | 2014-10-01 | Rolls Royce Plc | Method of testing |
| JP2019053009A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-04 | 株式会社島津製作所 | 超音波疲労試験機用治具 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51129285A (en) * | 1975-05-02 | 1976-11-10 | Nippon Steel Corp | Measurement method and apparatus for grain boundary embrittlement of s teel material |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162152U (ja) * | 1979-05-07 | 1980-11-20 |
-
1982
- 1982-06-03 JP JP9537682A patent/JPS58211627A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51129285A (en) * | 1975-05-02 | 1976-11-10 | Nippon Steel Corp | Measurement method and apparatus for grain boundary embrittlement of s teel material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58211627A (ja) | 1983-12-09 |
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