JPS63263443A - 繰返し疲労試験装置 - Google Patents
繰返し疲労試験装置Info
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- JPS63263443A JPS63263443A JP9956287A JP9956287A JPS63263443A JP S63263443 A JPS63263443 A JP S63263443A JP 9956287 A JP9956287 A JP 9956287A JP 9956287 A JP9956287 A JP 9956287A JP S63263443 A JPS63263443 A JP S63263443A
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- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 title claims description 5
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 title abstract 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 18
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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、セラミック試料等の曲げ疲労を検査するため
の繰返し疲労試験装置に関する。
の繰返し疲労試験装置に関する。
〈従来技術〉
セラミック試料等の繰返し疲労試験には、その片面を二
点で保持し、他面はその中心を保持して、−面側から動
荷重を与える三点曲げ試験によって該試料の曲げ疲労度
を計測する手段がある。
点で保持し、他面はその中心を保持して、−面側から動
荷重を与える三点曲げ試験によって該試料の曲げ疲労度
を計測する手段がある。
〈発明が解決しようとする問題点〉
この三点曲げ試験にあって、駆動源として圧電積層体の
伸縮駆動を利用するものが考えられる。
伸縮駆動を利用するものが考えられる。
またこのように、圧電積層体aの伸縮により試料に変位
を与える構成にあって、その試料に大きな変位を与える
ために、第5図に示すように1梃子用すの一端をフレー
ムCに軸dにより支持し、該挺□子片すを圧電!&層体
aの上面を跨いで、その他端に上方突成した支持縁eを
試料Wに当て、さらにその下面を軸dと支持縁eとの間
で、圧電積層体aの作動端の中心と支点fを介して連接
し、該圧電積層体aの伸張作用により試料Wを前記フレ
ームCの軸dを中心にして支持縁eを上方移動させるこ
とにより1挺子作用で、支持縁eに圧電a層体aの変位
よりも大きな変位を生じさせるようにしたものが提案さ
れ得る。
を与える構成にあって、その試料に大きな変位を与える
ために、第5図に示すように1梃子用すの一端をフレー
ムCに軸dにより支持し、該挺□子片すを圧電!&層体
aの上面を跨いで、その他端に上方突成した支持縁eを
試料Wに当て、さらにその下面を軸dと支持縁eとの間
で、圧電積層体aの作動端の中心と支点fを介して連接
し、該圧電積層体aの伸張作用により試料Wを前記フレ
ームCの軸dを中心にして支持縁eを上方移動させるこ
とにより1挺子作用で、支持縁eに圧電a層体aの変位
よりも大きな変位を生じさせるようにしたものが提案さ
れ得る。
ところで、かかる構成にあっては、軸dから支持縁8間
には挺子片すと圧電積層体aの支点fが配置されるから
、該梃子片すの長さは、すくなくとも、軸dから、圧電
積層体aの中心位置にある支点fまでの距離よりも長く
する必要がある。そしてこのため梃子片すは全長が大と
なり、°これに伴い、その剛性を向上させるために太く
する必要があり、共振周波数が低下する。そして共振周
波数に適合するために、圧電積層体の印加電圧の周波数
を低下させる必要が生じて、ff1位時間当りの動荷重
印加周波数が減少し、疲労破壊に至る時間が長くなる。
には挺子片すと圧電積層体aの支点fが配置されるから
、該梃子片すの長さは、すくなくとも、軸dから、圧電
積層体aの中心位置にある支点fまでの距離よりも長く
する必要がある。そしてこのため梃子片すは全長が大と
なり、°これに伴い、その剛性を向上させるために太く
する必要があり、共振周波数が低下する。そして共振周
波数に適合するために、圧電積層体の印加電圧の周波数
を低下させる必要が生じて、ff1位時間当りの動荷重
印加周波数が減少し、疲労破壊に至る時間が長くなる。
本発明は、変位の拡大作用を梃子片の共振周波数を低下
させることなく達成し得る繰返し疲労試験装との提供を
目的とするものである。
させることなく達成し得る繰返し疲労試験装との提供を
目的とするものである。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は、駆動源となる圧電a屠体を筒状として、その
中心に支持杆を挿通するとともに、上面外縁に試料を支
持する抑圧縁が形成された情動挺子片を、その中央部で
前記支持杆の上端に固定して、下面を前記押圧縁よりも
内方位置で圧電積層体の作動端と接触し、さらに、情動
梃子用土には、試料の上面中心部に接触する当接端を配
設したことを特徴とするものである。
中心に支持杆を挿通するとともに、上面外縁に試料を支
持する抑圧縁が形成された情動挺子片を、その中央部で
前記支持杆の上端に固定して、下面を前記押圧縁よりも
内方位置で圧電積層体の作動端と接触し、さらに、情動
梃子用土には、試料の上面中心部に接触する当接端を配
設したことを特徴とするものである。
く作用〉
圧電積層体に交番電圧が印加されると、情動挺子片は、
その接触部で押し上げられ、支持杆の固定部を支点とし
て情動し、押圧縁が上昇する。これにより、試料の上面
中心は当接縁で支持されているから、その周縁が抑圧縁
により押し上げられて湾曲する。
その接触部で押し上げられ、支持杆の固定部を支点とし
て情動し、押圧縁が上昇する。これにより、試料の上面
中心は当接縁で支持されているから、その周縁が抑圧縁
により押し上げられて湾曲する。
かかる作動にあって、支持杆の固定部から接触部までの
距離をX、固定部から当接縁までの距離をy、圧電積層
体の作動端の変位をhとすると、当接縁の変位Hはh
X y / xとなる。そして、距1llxは距離yよ
りも小さいから、当接縁の変位Hは、圧電積層体の作動
端の変位りに比してy/xだけ拡大されることとなる。
距離をX、固定部から当接縁までの距離をy、圧電積層
体の作動端の変位をhとすると、当接縁の変位Hはh
X y / xとなる。そして、距1llxは距離yよ
りも小さいから、当接縁の変位Hは、圧電積層体の作動
端の変位りに比してy/xだけ拡大されることとなる。
〈実施例〉
第1図について本発明の一実施例を説明する。
基台lには、試料Wに動的衝撃を付与するための筒状の
圧電積層体2が立設している。また基台lには該圧電積
層体2の中心を挿通して支持杆3が立設されている。前
記圧電積層体2は、多数の環状圧電素子板4を電気的並
列状にしてa層し、その上端に最大変位を生ずるように
した公知構成からなるものである。
圧電積層体2が立設している。また基台lには該圧電積
層体2の中心を挿通して支持杆3が立設されている。前
記圧電積層体2は、多数の環状圧電素子板4を電気的並
列状にしてa層し、その上端に最大変位を生ずるように
した公知構成からなるものである。
前記支持杆3には、情動挺子片5がポルト6により固定
されている。この情動挺子片5は、取付は部の中央を薄
肉7とし、外方に向かって肉厚となって、その最外縁に
押圧縁9,9を上方突成している。また情動挺子片5の
下面には圧電積層体2の作動端に乗載する接触大降8,
8が突成されている。
されている。この情動挺子片5は、取付は部の中央を薄
肉7とし、外方に向かって肉厚となって、その最外縁に
押圧縁9,9を上方突成している。また情動挺子片5の
下面には圧電積層体2の作動端に乗載する接触大降8,
8が突成されている。
そして、前記抑圧縁9,9上には試料Wが乗載し、さら
に試料Wの中心部には上方から当接端lOが圧接してい
る。
に試料Wの中心部には上方から当接端lOが圧接してい
る。
前記構成にあって、圧電積層体2に交番電圧が印加され
ると、その伸縮を生ずる。このとき情動挺子片5は、圧
電a屠体2に槌軸大降8,8を接触させているから、圧
電積層体2の伸張に伴って、ナツトが螺着する支持杆3
の雄螺子6を支点として薄肉7で湾曲し、抑圧縁9.9
の上昇を生ずる。モしてこれにより、試料Wの上面中心
は、当接縁10で保持されているから、その周縁が上方
情動することとなる。
ると、その伸縮を生ずる。このとき情動挺子片5は、圧
電a屠体2に槌軸大降8,8を接触させているから、圧
電積層体2の伸張に伴って、ナツトが螺着する支持杆3
の雄螺子6を支点として薄肉7で湾曲し、抑圧縁9.9
の上昇を生ずる。モしてこれにより、試料Wの上面中心
は、当接縁10で保持されているから、その周縁が上方
情動することとなる。
そして、試料Wは多数回の動荷重を受けて疲労し、遂に
は破損することとなる。
は破損することとなる。
かかる作動にあって、第3図に示すように、支持杆3の
雄螺子6から接触大降8までの距aXは、該雄螺子6か
ら押圧縁9.9までの距111yよりも小さいから、前
記圧電積層体2の変位をhとすると、当接縁の変位Hは
h X y / xであり。
雄螺子6から接触大降8までの距aXは、該雄螺子6か
ら押圧縁9.9までの距111yよりも小さいから、前
記圧電積層体2の変位をhとすると、当接縁の変位Hは
h X y / xであり。
y/xだけ拡大されることとなる。
第4図は本発明の第二実施例を示す。
第一実施例と同じく、基台2oには、試料Wに動荷重を
付与するための筒状の圧電積層体21が配設され、その
上面には環状の連接金具22が固定される。また、圧電
植屠体zl内を挿通して基台20に固定される前記支持
杆23の上端には雌螺子24が形成され、該雌螺子24
に螺合したナツト25と連接金具2′2間に皿ばね26
を配設し、該皿ばね26により圧電積層体21に予圧を
付与している。さらに前記連接金具22にはL形の支持
片27.27が突設され、そり内端に上方突成した接触
端28.28を可及的に支持杆23の中心側に位置させ
ている。− さらに前記支持杆23の上端には、情動挺子片30を、
その肉薄部31の中心下方に形成したボルト部32を螺
着することにより、下面を接触端28.28に当接して
支持している。そして前記情動挺子片30の周縁に突成
した抑圧縁33.33に試料Wを乗載し、該試料Wの中
心に当接端34を接触するようにしている。
付与するための筒状の圧電積層体21が配設され、その
上面には環状の連接金具22が固定される。また、圧電
植屠体zl内を挿通して基台20に固定される前記支持
杆23の上端には雌螺子24が形成され、該雌螺子24
に螺合したナツト25と連接金具2′2間に皿ばね26
を配設し、該皿ばね26により圧電積層体21に予圧を
付与している。さらに前記連接金具22にはL形の支持
片27.27が突設され、そり内端に上方突成した接触
端28.28を可及的に支持杆23の中心側に位置させ
ている。− さらに前記支持杆23の上端には、情動挺子片30を、
その肉薄部31の中心下方に形成したボルト部32を螺
着することにより、下面を接触端28.28に当接して
支持している。そして前記情動挺子片30の周縁に突成
した抑圧縁33.33に試料Wを乗載し、該試料Wの中
心に当接端34を接触するようにしている。
かかる構成にあって、圧電積層体21に、パルス波、正
弦波、三角波などの交流波を有する所定周波数の工場電
圧を印加すると、該圧電積層体21はその交流波に基い
て皿ばね26に抗して伸縮を生じ、抑圧縁33.33に
より試料Wの周囲には周期的な動圧が付与される。
弦波、三角波などの交流波を有する所定周波数の工場電
圧を印加すると、該圧電積層体21はその交流波に基い
て皿ばね26に抗して伸縮を生じ、抑圧縁33.33に
より試料Wの周囲には周期的な動圧が付与される。
そしてボルト部32から接触端28.28までの距jt
xは、ボルト部32から当接端34までの距myよりも
小さいから F動挺子片30の梃子作用により抑圧縁3
3.33の変位Hは、圧電積層体21の変位りのy/x
倍拡大された値となり、試料Wは大きな湾曲歪が与えら
れ、遂には破損に至ることとなる。
xは、ボルト部32から当接端34までの距myよりも
小さいから F動挺子片30の梃子作用により抑圧縁3
3.33の変位Hは、圧電積層体21の変位りのy/x
倍拡大された値となり、試料Wは大きな湾曲歪が与えら
れ、遂には破損に至ることとなる。
その他、本発明は三点曲げ試験に特に有用であるが、試
料Wの全周囲を支持縁で保持して、該試料Wの中心に押
圧端を当接する等の試験態様にも適合し得る。
料Wの全周囲を支持縁で保持して、該試料Wの中心に押
圧端を当接する等の試験態様にも適合し得る。
〈発明の効果〉
本発明は、上述のように、セラミック等の試料Wに圧電
!1!層体により動荷重を与えるものにあって、該圧電
IIi層体屠体状とし、その中心に挿通した支持杆で、
情動梃子片の中心を支持し、圧電積層体との接触部より
も、試料Wと接触する押圧縁を外方に位置させて、−前
記したy/xの値を大きくシ、該圧電積層体の変位りを
拡大するようにしたものである。このため、距離Xを圧
電積層体の半径以下の値とすることができるから、情動
挺子片の長さを小さくでき、これに伴って厚を減少させ
ることができる。そして、この結果、共振周波数を低下
でき、高い周波数の縁返しI#撃を維持しながら変位量
を拡大できて、試料Wの疲労速度を早めることができる
等の優れた効果がある。
!1!層体により動荷重を与えるものにあって、該圧電
IIi層体屠体状とし、その中心に挿通した支持杆で、
情動梃子片の中心を支持し、圧電積層体との接触部より
も、試料Wと接触する押圧縁を外方に位置させて、−前
記したy/xの値を大きくシ、該圧電積層体の変位りを
拡大するようにしたものである。このため、距離Xを圧
電積層体の半径以下の値とすることができるから、情動
挺子片の長さを小さくでき、これに伴って厚を減少させ
ることができる。そして、この結果、共振周波数を低下
でき、高い周波数の縁返しI#撃を維持しながら変位量
を拡大できて、試料Wの疲労速度を早めることができる
等の優れた効果がある。
添付図面は本発明の実施例を示し、第1図は第一実施例
の側面図、第2図は当接端1o及び試料Wを除去して示
す平面図、第3図は情動挺子片5の作動を示す要部の拡
大図、第4図は第二実施例の側面図である。また第5図
は従来装置の要部の側面図である。 2;圧電積層体 5;情動挺子片 6:ポルト8.8;
接触大降 9,9;押圧縁 lo;当接端 21;圧電
積層体 28,28;接触端30:情動挺子片 32;
ボルト部 33,33;押圧縁 34;当接端 出願人 日本特殊陶業株式会社代理人 弁理士
松 浦 喜 多 男 娩3図 第2図 莞1図 第4図 第5図
の側面図、第2図は当接端1o及び試料Wを除去して示
す平面図、第3図は情動挺子片5の作動を示す要部の拡
大図、第4図は第二実施例の側面図である。また第5図
は従来装置の要部の側面図である。 2;圧電積層体 5;情動挺子片 6:ポルト8.8;
接触大降 9,9;押圧縁 lo;当接端 21;圧電
積層体 28,28;接触端30:情動挺子片 32;
ボルト部 33,33;押圧縁 34;当接端 出願人 日本特殊陶業株式会社代理人 弁理士
松 浦 喜 多 男 娩3図 第2図 莞1図 第4図 第5図
Claims (1)
- 駆動源となる圧電積層体を筒状として、その中心に支持
杆を挿通するとともに、上面外縁に試料を支持する押圧
縁が形成された湾動挺子片を、その中央部で前記支持杆
の上端に固定して、下面を前記押圧縁よりも内方位置で
積層体の作動端と接触し、さらに、湾動挺子片上には、
試料の上面中心部に接触する当接端を配設したことを特
徴とする繰返し疲労試験装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62099562A JPH07119679B2 (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 繰返し疲労試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62099562A JPH07119679B2 (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 繰返し疲労試験装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63263443A true JPS63263443A (ja) | 1988-10-31 |
JPH07119679B2 JPH07119679B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=14250583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62099562A Expired - Fee Related JPH07119679B2 (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 繰返し疲労試験装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07119679B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014025862A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 構造物の強度試験装置および強度試験方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5610229A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Bending fatigue tester |
JPS59190795A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-29 | Nec Corp | 圧電形低周波トランスジユ−サ |
JPS6036011A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-25 | 太田 芳孝 | 携帯用組立てテ−ブル |
JPS61149994U (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-16 |
-
1987
- 1987-04-22 JP JP62099562A patent/JPH07119679B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5610229A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Bending fatigue tester |
JPS59190795A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-29 | Nec Corp | 圧電形低周波トランスジユ−サ |
JPS6036011A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-25 | 太田 芳孝 | 携帯用組立てテ−ブル |
JPS61149994U (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-16 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014025862A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 構造物の強度試験装置および強度試験方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07119679B2 (ja) | 1995-12-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |