JPH03200046A - 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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- JPH03200046A JPH03200046A JP34274289A JP34274289A JPH03200046A JP H03200046 A JPH03200046 A JP H03200046A JP 34274289 A JP34274289 A JP 34274289A JP 34274289 A JP34274289 A JP 34274289A JP H03200046 A JPH03200046 A JP H03200046A
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- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 title description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 73
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 12
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 3
- 238000002788 crimping Methods 0.000 abstract 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
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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、セラミック試験片等の疲労強度を検査するた
めの繰返し疲労試験装置に関する。
めの繰返し疲労試験装置に関する。
［従来技術］
セラミ・ンク試験片等の繰返し疲労試験には、その片面
を二点で保持し、他面はその中央を保持して、−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
労度を計測する方法がある。
を二点で保持し、他面はその中央を保持して、−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
労度を計測する方法がある。
従来、この方法に用いられる繰返し疲労試験装置にあっ
て、衝撃源としてピストン、シリンダ等の機械的直線往
復駆動機構を用い、試験片の一面側から動荷重を付与す
るようにしていた。
て、衝撃源としてピストン、シリンダ等の機械的直線往
復駆動機構を用い、試験片の一面側から動荷重を付与す
るようにしていた。
ところで、かかる従来構成にあっては、その駆動力の調
整及び変更が面倒であるとともに、高い周波数の駆動力
を生じさせることができず、しかも大きな駆動音を発生
し、さらには機械的摩擦により損耗が激しく、試験条件
を一定に保ちがたい等の欠点があった。
整及び変更が面倒であるとともに、高い周波数の駆動力
を生じさせることができず、しかも大きな駆動音を発生
し、さらには機械的摩擦により損耗が激しく、試験条件
を一定に保ちがたい等の欠点があった。
そこで、第２図に示すように湾曲板すのすくなくとも一
面に電歪素子層Ｃを配設してなる振動板ａの、その一端
又は両端を基台ｄ上に支持し、さらに該振動板ａの湾動
面に試験片ｐの保持部材ｅを取付け、保持部材ｅ上に、
該保持部材ｅとで試験片ｐを挟持する試験片抑圧端ｆを
備えたものが提案された（特願昭６２−２５０２０８号
）。
面に電歪素子層Ｃを配設してなる振動板ａの、その一端
又は両端を基台ｄ上に支持し、さらに該振動板ａの湾動
面に試験片ｐの保持部材ｅを取付け、保持部材ｅ上に、
該保持部材ｅとで試験片ｐを挟持する試験片抑圧端ｆを
備えたものが提案された（特願昭６２−２５０２０８号
）。
かかる構成にあって、電歪素子層Ｃの表裏面電極に所定
周波数の交番電圧を印加すると、湾曲板すに湾曲振動を
生ずる。そしてこれにともない。
周波数の交番電圧を印加すると、湾曲板すに湾曲振動を
生ずる。そしてこれにともない。
振動板ａの湾動面に支持されている保持部材ｅが振動す
る。このため、−面を前記保持部材ｅに支持され、他面
を抑圧端ｆで保持された試験片ｐは、保持部材ｅの振動
によって、所定周波数に基く正弦波もしくはパルス状の
動荷重が印加され、遂には破損に至る。このとき、破損
に至る速度及び動荷重の周波数を計測することにより、
試験片の強度を検出することができる。
る。このため、−面を前記保持部材ｅに支持され、他面
を抑圧端ｆで保持された試験片ｐは、保持部材ｅの振動
によって、所定周波数に基く正弦波もしくはパルス状の
動荷重が印加され、遂には破損に至る。このとき、破損
に至る速度及び動荷重の周波数を計測することにより、
試験片の強度を検出することができる。
従って、この構成は、電歪素子層Ｃへの交番印加電圧を
適宜に選定することにより、その繰返し応力や、周期を
調整することができて、多様な試験条件を随意に設定す
ることができ、しかも機械的直線往復駆動機構により動
荷重を与える従来手段と異なり、騒音の発生や機械的摩
擦による損耗が少なく、同一の試験条件を維持すること
が容易となる利点を有する。
適宜に選定することにより、その繰返し応力や、周期を
調整することができて、多様な試験条件を随意に設定す
ることができ、しかも機械的直線往復駆動機構により動
荷重を与える従来手段と異なり、騒音の発生や機械的摩
擦による損耗が少なく、同一の試験条件を維持すること
が容易となる利点を有する。
［発明が解決しようとする課題］
かかる構成にあって、数百度の高温雰囲気中における試
験片ｐの強度を検査する場合には、試験片を高温炉内に
収納する必要がある。ところが、上述の従来構成では試
験片のみを高温炉に収納することは不可能であるから、
その全体を収納することとなるが、各部位が高温化にさ
らされるため、各構成部材を耐熱性材料で形成しなけれ
ばならず、振動板も高温クリープ等の影響により安定し
た出力を生じ得ない。
験片ｐの強度を検査する場合には、試験片を高温炉内に
収納する必要がある。ところが、上述の従来構成では試
験片のみを高温炉に収納することは不可能であるから、
その全体を収納することとなるが、各部位が高温化にさ
らされるため、各構成部材を耐熱性材料で形成しなけれ
ばならず、振動板も高温クリープ等の影響により安定し
た出力を生じ得ない。
本発明は、試験片のみを高温炉内に収容することが可能
で、しかも該試験片に安定した湾曲歪みを付与し得る繰
返し疲労試験装置の提供を目的とするものである。
で、しかも該試験片に安定した湾曲歪みを付与し得る繰
返し疲労試験装置の提供を目的とするものである。
Ｅ問題点を解決するための手段］
本発明は、湾曲板のすくなくとも一面に電歪素子層を配
設してなる振動板の、その一端又は両端を基台に支持し
、さらに該振動板の湾動面に、昇降ロッドの下端を固定
して可動部を構成すると共に、 試験部位を介して上下に保持筒を同一軸線上に配設し、
前記昇降ロッドを下部保持筒に挿通し。
設してなる振動板の、その一端又は両端を基台に支持し
、さらに該振動板の湾動面に、昇降ロッドの下端を固定
して可動部を構成すると共に、 試験部位を介して上下に保持筒を同一軸線上に配設し、
前記昇降ロッドを下部保持筒に挿通し。
固定側に上端を保持した支持ロッドな前記上部保持筒に
挿通して、前記昇降ロッドと支持ロッドの端部な試験部
位に臨ませ、いずれか一方のロッド端を試験片の周縁に
当接し、他方のロッド端を試験片の中央部に当接するこ
とにより該試験片を挟持し、前記電歪素子層への交番電
圧の印加により振動板を情動させて試験片に湾曲歪を連
続的に付与するようにしたことを特徴とするものである
。
挿通して、前記昇降ロッドと支持ロッドの端部な試験部
位に臨ませ、いずれか一方のロッド端を試験片の周縁に
当接し、他方のロッド端を試験片の中央部に当接するこ
とにより該試験片を挟持し、前記電歪素子層への交番電
圧の印加により振動板を情動させて試験片に湾曲歪を連
続的に付与するようにしたことを特徴とするものである
。
ｆ作用］
試験片は昇降ロッドと支持ロッド間に挟持され、電歪素
子層に所定周波数の交番電圧を印加することにより、昇
降ロッドの昇降振動を生じ、該振動により支持端上の試
験片は、湾曲変形を付与される。
子層に所定周波数の交番電圧を印加することにより、昇
降ロッドの昇降振動を生じ、該振動により支持端上の試
験片は、湾曲変形を付与される。
この繰り返し疲労試験にあって、試験部位は振動板と離
間した位置となっているから、該試験部位のみを高温炉
内に収容することが可能となる。
間した位置となっているから、該試験部位のみを高温炉
内に収容することが可能となる。
しかも各ロッドは案内筒により、同一軸線上に保持され
ているから、該離間作動によっても、試験片には安定し
た湾曲歪みを付与される。
ているから、該離間作動によっても、試験片には安定し
た湾曲歪みを付与される。
［実施例］
本発明の一実施例を、第１図について説明する。
１は基台であって、この基台ｌの一端には衝撃源となる
バイモルフ構造の振動板３が支持される。
バイモルフ構造の振動板３が支持される。
前記振動板３は、図に示すように矩形状の湾曲板４の上
下面に表裏に電極を備えた電歪素子層５ａ、５ｂが配設
されてなる。この電歪素子層５ａ、５ｂは逆方向に分極
し、その外側電極を交流電源に接続し、かつ内側電極を
湾曲板４を介してアース接続して、その電圧印加により
、一方が伸張すると他方が収縮するように配線される。
下面に表裏に電極を備えた電歪素子層５ａ、５ｂが配設
されてなる。この電歪素子層５ａ、５ｂは逆方向に分極
し、その外側電極を交流電源に接続し、かつ内側電極を
湾曲板４を介してアース接続して、その電圧印加により
、一方が伸張すると他方が収縮するように配線される。
前記湾曲板４の一端辺は、ボルト７によりスペ−サ８を
介して基台１に支持される。また湾曲板４の他端には重
り９が固定されている。この重り９に代えて、該他端縁
を基台ｌ側に固定して、振動板３を両端支持するように
してもよい。
介して基台１に支持される。また湾曲板４の他端には重
り９が固定されている。この重り９に代えて、該他端縁
を基台ｌ側に固定して、振動板３を両端支持するように
してもよい。
前記振動板３の中腹の情動面上には、セラミックなどの
耐熱性材料からなる昇降ロッド１３の下端が固定される
。この昇降ロッド１３の上端は幅広の支持部１４となっ
ており、その上面に耐摩耗性材料からなる杆状の支持端
１５．１５が配設される。
耐熱性材料からなる昇降ロッド１３の下端が固定される
。この昇降ロッド１３の上端は幅広の支持部１４となっ
ており、その上面に耐摩耗性材料からなる杆状の支持端
１５．１５が配設される。
一方、固定側となる機枠２０ａにはロードセル２１を介
してセラミックなどの耐熱性材料からなる支持ロッド２
２が吊持される。この支持ロッド２２の下端には後述す
るように試験片ｐとの間で、杆状の押圧端２３が配設さ
れる。
してセラミックなどの耐熱性材料からなる支持ロッド２
２が吊持される。この支持ロッド２２の下端には後述す
るように試験片ｐとの間で、杆状の押圧端２３が配設さ
れる。
また試験部位Ｔを介して上下に保持筒２４，２５を機枠
２０ｂにより同一軸線上に保持する。そして、前記昇降
ロッド１３は下部保持筒２４に上部から挿通して、下端
を振動板３側に固定することにより、前記試験部位Ｔに
支持部１４を配置している。この保持筒２４内には前記
昇降ロッド１３の昇降動を円滑とするためにベアリング
２６が配設され得る。また上部保持筒２５には前記支持
ロッド２２があらかじめ挿通されている。
２０ｂにより同一軸線上に保持する。そして、前記昇降
ロッド１３は下部保持筒２４に上部から挿通して、下端
を振動板３側に固定することにより、前記試験部位Ｔに
支持部１４を配置している。この保持筒２４内には前記
昇降ロッド１３の昇降動を円滑とするためにベアリング
２６が配設され得る。また上部保持筒２５には前記支持
ロッド２２があらかじめ挿通されている。
而して昇降ロッド１３．支持ロッド２２が同一軸線上に
配設され、その両端部が試験部位Ｔに位置し、試験片ｐ
の両端部を支持端１５．１５で支持し、かつその中央上
面に押圧端２３を当接させる。この試験部位Ｔには、所
望により高温炉３０が配設される。このとき、長尺状の
昇降ロッド１３、支持ロッド２２により、振動板３及び
ロードセル２１等を該試験部位Ｔから離間させているか
ら、支障なく高温炉３０を配設することができ試験部位
Ｔを高温雰囲気中に置くことができ、該高温雰囲気中で
の試験部位Ｔの疲労特性を検出することが可能となる。
配設され、その両端部が試験部位Ｔに位置し、試験片ｐ
の両端部を支持端１５．１５で支持し、かつその中央上
面に押圧端２３を当接させる。この試験部位Ｔには、所
望により高温炉３０が配設される。このとき、長尺状の
昇降ロッド１３、支持ロッド２２により、振動板３及び
ロードセル２１等を該試験部位Ｔから離間させているか
ら、支障なく高温炉３０を配設することができ試験部位
Ｔを高温雰囲気中に置くことができ、該高温雰囲気中で
の試験部位Ｔの疲労特性を検出することが可能となる。
前記構成の作動について説明する。
電歪素子層５ａ、５ｂに交流電源からパルス波、正弦波
、三角波などの交流波を有する所定周波数の交番電圧を
印加する。これにより、電歪素子層５ａ、５ｂに歪を生
じ、振動板３は湾曲振動する。そして、昇降ロッド１３
は昇降動し、試験片ｐはその両側に支持端１５．１５を
介して印加周波数に対応するパルス状の動荷重を周期的
に付与され、湾曲歪による疲労が蓄積して、遂には破損
に至ることとなる。この曲げ応力はロードセル２１から
随時読み取られる。
、三角波などの交流波を有する所定周波数の交番電圧を
印加する。これにより、電歪素子層５ａ、５ｂに歪を生
じ、振動板３は湾曲振動する。そして、昇降ロッド１３
は昇降動し、試験片ｐはその両側に支持端１５．１５を
介して印加周波数に対応するパルス状の動荷重を周期的
に付与され、湾曲歪による疲労が蓄積して、遂には破損
に至ることとなる。この曲げ応力はロードセル２１から
随時読み取られる。
而して、かかる破損に至る、時間、印加電圧。
パルス数等を計測することにより、該試験片ｐの抗折力
等の強度を計測することが可能となる。
等の強度を計測することが可能となる。
上述の構成にあって、前記支持ロッド２２の下端を幅広
として、試験片ｐの両側を支持し、前記昇降ロッド１３
の上端で試験片ｐの中央部を当接するようにして三点支
持しても良い。
として、試験片ｐの両側を支持し、前記昇降ロッド１３
の上端で試験片ｐの中央部を当接するようにして三点支
持しても良い。
その他、本発明は三点曲げ試験に特に有用であるが、試
験片ｐの全周囲を支持縁で保持して、該試験片ｐ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。
験片ｐの全周囲を支持縁で保持して、該試験片ｐ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、保持筒２４．２５により同一
軸線上に保持された昇降ロッド１３．支持ロッド２２間
で試験片ｐを挟持して振動板３の振動を昇降ロッド１３
を介して試験片ｐに付与し、湾曲歪みを生じさせるもの
であるから、該昇降ロッド１３等から離間した位置に試
験部位Ｔを設定できて、試験片ｐのみを高温炉３０内に
収納することが可能となり、しかも該昇降ロッド１３、
保持筒２４は同一軸線上に保持されているから、試験片
ｐに対して常に所定方向の荷重を印加でき、従って離間
位置にありながらも歪態様が一定となり、常に安定した
湾曲歪みを付与し得て、試験条件の安定化を計ることが
でき、従って高温化における疲労試験に最適となる等の
優れた効果がある。
軸線上に保持された昇降ロッド１３．支持ロッド２２間
で試験片ｐを挟持して振動板３の振動を昇降ロッド１３
を介して試験片ｐに付与し、湾曲歪みを生じさせるもの
であるから、該昇降ロッド１３等から離間した位置に試
験部位Ｔを設定できて、試験片ｐのみを高温炉３０内に
収納することが可能となり、しかも該昇降ロッド１３、
保持筒２４は同一軸線上に保持されているから、試験片
ｐに対して常に所定方向の荷重を印加でき、従って離間
位置にありながらも歪態様が一定となり、常に安定した
湾曲歪みを付与し得て、試験条件の安定化を計ることが
でき、従って高温化における疲労試験に最適となる等の
優れた効果がある。
第１図は本発明の一実施例の部切欠正面図、第２図は従
来構成の概要側面図である。 ■・・・基台 ３・・・振動板 ４・・・湾曲板 ５ａ、５ｂ・・・電歪素子層 １３・・・昇降ロッド １４・・−支持部 １５．１５・・・支持端 ２１・・・ロードセル ２２・・・支持ロッド ２４．２５・・・保持筒 ３０・・・高温炉 ｐ・・・試験片 Ｔ・・・試験部位 第
来構成の概要側面図である。 ■・・・基台 ３・・・振動板 ４・・・湾曲板 ５ａ、５ｂ・・・電歪素子層 １３・・・昇降ロッド １４・・−支持部 １５．１５・・・支持端 ２１・・・ロードセル ２２・・・支持ロッド ２４．２５・・・保持筒 ３０・・・高温炉 ｐ・・・試験片 Ｔ・・・試験部位 第
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 湾曲板のすくなくとも一面に電歪素子層を配設してなる
振動板の、その一端又は両端を基台に支持し、さらに該
振動板の湾動面に、昇降ロッドの下端を固定すると共に
、 試験部位を介して上下に保持筒を同一軸線上に配設し、
前記昇降ロッドを下部保持筒に挿通し、固定側に上端を
保持した支持ロッドを前記上部保持筒に挿通して、前記
昇降ロッドと支持ロッドの端部を試験部位に臨ませ、い
ずれか一方のロッド端を試験片の周縁に当接し、他方の
ロッド端を試験片の中央部に当接することにより該試験
片を挟持し、前記電歪素子層への交番電圧の印加により
振動板を湾動させて試験片に湾曲歪を連続的に付与する
ように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 |
|---|---|---|---|
| JP34274289A JPH03200046A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 繰返し疲労試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34274289A JPH03200046A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 繰返し疲労試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03200046A true JPH03200046A (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=18356144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34274289A Pending JPH03200046A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 繰返し疲労試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03200046A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543056U (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-11 | 日本特殊陶業株式会社 | 繰返し疲労試験装置 |
| CZ305331B6 (cs) * | 2011-06-10 | 2015-08-05 | České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, Experimentální centrum | Zařízení pro stanovení odezvy desek z vysokohodnotných betonů při zatížení rázem |
| US20230025483A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | Shimadzu Corporation | Material testing machine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610229A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Bending fatigue tester |
| JPH01173850A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 繰返し疲労試験装置 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34274289A patent/JPH03200046A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610229A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Bending fatigue tester |
| JPH01173850A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 繰返し疲労試験装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543056U (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-11 | 日本特殊陶業株式会社 | 繰返し疲労試験装置 |
| CZ305331B6 (cs) * | 2011-06-10 | 2015-08-05 | České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, Experimentální centrum | Zařízení pro stanovení odezvy desek z vysokohodnotných betonů při zatížení rázem |
| US20230025483A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | Shimadzu Corporation | Material testing machine |
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