機械的応力負荷による材料の強さの調査 | 試験片、形状、構造及び部分、部品 | 切欠のあるもの

Ｖ字状の切欠

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【課題】き裂の部分の金属結晶が、き裂を導入する前の母相金属の金属結晶と実質的に同一であるき裂試験用中空金属管を、再現性良く製造することができる製造方法を提供すること。
【解決手段】中空金属管に少なくとも１回の圧延及び熱処理を行う工程と、中空金属管の面にき裂を与える工程を有するき裂試験用中空金属管の製造方法において、中空金属管の面にき裂を与える工程を、少なくとも最終回の圧延及び熱処理の工程前に行う。

【課題】き裂が存在する部材の破壊強度を、高い信頼性で保守的に評価できる破壊評価技術を提供する。
【解決手段】進展き裂を仮想設定し順次そのき裂を大きくして更新する更新部６１と、前記部材を塑性崩壊させる極限荷重を算出する算出部４２と、前記塑性崩壊の可能性について危険又は安全の判断をするために前記極限荷重及び前記負荷荷重を対比する第１比較部４３と、前記更新された進展き裂に対応するJ積分を出力する関数部６３と、前記出力されたＪ積分を代入し対応する破壊荷重を逆算する逆算部５２と、き裂進展破壊の可能性について危険又は安全の判断をするために前記逆算された複数の破壊荷重のうちの極大値及び前記負荷荷重を対比する第２比較部５３と、第１比較部４３及び第２比較部５３において共に安全と判断される場合に合格認定する結果出力部６４と、を備える。

【課題】大型試験を行わずとも厚鋼板の脆性破壊伝播停止性能を正確に評価できる簡易な手法を提供する。
【解決手段】厚鋼板につき、その板厚の中心部および表面から板厚の１／４の位置から採取しプレスノッチを導入したシャルピー衝撃試験片を用いて、シャルピー衝撃試験を行い、試験片毎のシャルピー衝撃試験にて得られた破面遷移温度vTrs^＊に基いて、脆性破壊伝播停止性能を評価する。

【課題】試験コストを低減しつつ極低温環境下における材料の脆性き裂伝播停止特性の評価を可能にする脆性き裂伝播停止特性評価方法を提供する。
【解決手段】試験片に引張試験を実施することにより前記試験片にき裂を発生させて材料の脆性き裂伝播停止特性を評価する評価方法であって、前記試験片は、評価対象材料からなる供試材と、前記引張試験における引張方向と直交する方向において前記供試材の一端側に溶接され前記供試材よりも低靭性の脆化材と、前記直交する方向において前記供試材の他端側に溶接される補助材とからなり、前記き裂は、前記脆化材において強制的に発生され、前記引張試験における負荷応力は、前記強制的に発生されたき裂が前記供試材において停止するように設定されることを特徴とする脆性き裂伝播停止特性評価方法。

【課題】 高強度厚鋼板の脆性き裂伝播停止性能の判定において、小型試験法およびその評価方法を大幅に改善し、ＥＳＳＯ試験や二重引張試験の大型試験を行うことなく、板厚５０ｍｍ以上の高強度厚鋼板のアレスト性能を簡便な手法で推定して、高強度厚鋼板の性能を検査する。
【解決手段】 本発明の複合小型試験は：表層小型試験片を用いて落重試験を行う工程と；内部小型試験片を用いて脆性破面率または吸収エネルギーを測定する小型試験を行う工程と；を含む。この複合小型試験は、表層小型試験片と内部小型試験片に対してそれぞれ異なる方法で小型試験を行う。

【課題】試験片の厚さが厚い場合、試験片がかなり大きい場合や比較的小さい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合でもひび割れの長さを容易に制御することを可能とする。
【解決手段】矩形体の一側面３ｃ中央部に他側面３ｄへ向けて所定長さの切欠き溝１３を形成した試験片３にひび割れ１５を形成するひび割れ制御方法であって、試験片３の一側面３ｃと他側面３ｄとの間で切欠き溝１３の開きを規制する方向から試験片３の側面に圧縮荷重Ｐ_０を負荷し、切欠き溝の両側位置で矩形体の一側面を２点支持し、他側面に前記切欠き溝１３に向けた荷重Ｐ_１を２点支持に対して負荷し、２点支持及び荷重Ｐ_１による３点曲げを試験片３に与えて切欠き溝１３からひび割れ１５を発生させるひび割れ制御方法としたことを特徴とする。

【要 約】
【課 題】実操業状態での熱間圧延用作業ロールの耐久性（耐疲労性）を再現よく評価できる、簡便な熱間圧延用作業ロールの評価方法を提供する。
【解決手段】熱間圧延用ロール相当材製で、厚さ方向に垂直な断面で断面Ｌ字状を呈するスリットを少なくとも１つ、円周面に挿入した円盤状の試験片に、少なくとも所定の温度に加熱された円盤状の相手片を、試験片の円周面に接して所定の荷重を負荷しながら押付け、かつ試験片を相手片との接触の入側および／または出側で冷却しながら、転動させて、試験片のスリットが折損するまでの転動回転数を求める。これにより、実機における熱間圧延用作業ロールの耐疲労性を簡便にしかも再現良く評価することができる。

【課題】断面形状が非対称な試験体であっても、曲げ破壊強度の最小値を容易に取得できること。
【解決手段】一対の支持部材１１に支持された試験体１に、負荷部材から支持部材間に荷重Ｆを作用して試験体を曲げ変形させ、この試験体の曲げ破壊強度を取得する曲げ破壊試験方法において、試験体に荷重を作用させた状態でこの試験体を軸回りに回転させ、試験体に発生した最大撓み方向４を荷重の作用軸３と一致させた状態で荷重を増大させ、試験体が破壊したときの荷重から、この試験体の曲げ破壊強度の最小値を取得するものである。

【課題】応力拡大係数を一定に維持しつつき裂を進展させるき裂進展試験方法及び装置において、片側にき裂を有する試験片の端部に強制変位を加えることにより発生する曲げモーメントの影響なく試験を行うことができる具体的な試験方法及び装置を提供する。
【解決手段】片側にき裂２を形成した平板状の試験片１のき裂進展試験方法において、前記試験片１の一端を天板６に固定するとともに他端を上下方向に移動可能なクロスヘッド１１に固定し、前記クロスヘッド１１の両端部を支柱１２で案内しながら、前記クロスヘッド１１を下降させ、前記試験片１に一定の変位４を付与することにより、応力拡大係数を一定に維持して前記き裂を進展させることを特徴とするき裂進展試験方法。

【課題】疲労試験片に負荷する試験荷重の試験周波数を大きくしてコンプライアンス法によるき裂進展試験を行うことができる試験装置、試験方法およびき裂進展試験方法を提供する。
【解決手段】試験装置は、所定の試験周波数で試験片に負荷を与える。クリップゲージを使用して試験片の開口変位を測定する時刻（開口変位測定時刻）ｔ１になると、試験周波数を開口変位測定周波数（クリップゲージが開口変位の変化に追従することができる試験周波数。）に減らす。そして、ロードセルを使用して試験力を測定するとともに、クリップゲージを使用して試験片の開口変位を測定する。開口変位の測定を終了すると（時刻ｔ２）と、試験周波数を元の周波数に戻す。このような開口変位の測定を繰り返すことにより疲労試験は行われる。

【課題】 本発明は、プレス成形時の不具合の中で伸びフランジ破断を回避するために最適の材料を選定するフランジアップ試験方法を提供するものである。
【解決手段】 せん断端面を持つ試験片を用いて、該試験片の法線方向に面外変形を加えることで、せん断端面に沿う方向に不均一のある変形を与えて破断を生じさせ、その際の成形高さにより、伸びフランジ成形性の評価をすることで、実成形との対応の良い評価を行うことができる。そして、試験片としては円状パンチを用いて円弧状のせん断端面を形成した試験片を用いることが好ましく、また、面外変形を加えるにはパンチ、ダイ、しわ押えにより行うことが出来る。

【課題】人手による様々な角度での引っ張りに近似する方法により、引裂帯の引張荷重を客観的に正確に計測できる引張試験機を提供し、開封性と強度のバランスに優れた段ボール箱等を製造できるようにする。
【解決手段】紙材から成る試験体を所定の位置に保持する保持部２と、紙材に形成された引裂帯Ｔの始端部を折り返して把持するチャック４と、チャック４で把持された引裂帯Ｔをその折り返し方向へ引っ張る引張装置３と、引裂帯Ｔの引っ張りによる紙材の切断に必要な荷重を測定する計測器５とを備え、引張装置３を揺動させることにより、引裂帯Ｔの紙材に対する引張角度を変更できるようにする。

【課題】プレス成形において、伸びフランジ割れを発生しない限界歪の異方性を正確に評価する方法を提供する。
【解決手段】金属板の圧延方向に対し、採取方向の異なる２種類以上の試験片を採取し、試験片の上面に罫書き線又は標点をマーキングし、各々異なる位置の支点に回動自在に取付けられた１対の腕部の先端部において、前記１対の腕部の先端部と１対の把持部の間に、前記試験片の１枚の両端部の上下面を固定し、前記１対の腕部の後端に荷重を加え、試験片の長手方向中央部の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与した後、罫書き線又は標点に基づき、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に割れが貫通した際の歪を算出する一連の工程を、採取方向の異なる試験片について繰返し、最も歪の大きい試験片採取方向を特定する。

【課題】プレス成形における鋼材などの金属材料の伸びフランジ性を、伸びフランジ割れを発生しない限界に近い歪、すなわち限界歪を評価するためのサイドベンド試験装置および試験方法を提供する。
【解決手段】それぞれ異なる位置の支点に回動自在に取り付けられた１対の腕部と、前記腕部の先端部において、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面をそれぞれ前記腕部と共に固定する１対の把持部と、前記１対の腕部の後端に荷重を加える荷重付与手段を有し、前記１対の腕部は、脚部が互いに交差するように構成されているサイドベンド試験装置であり、この装置を用いて試験片に曲げ変形を与え、フランジ割れが発生する限界歪を計測する。

【課題】従来の超音波疲労試験片では、線材の表面ないし表面近傍の疲労特性を正しく評価できず、疲労特性評価の信頼度が低い。
【解決手段】線材６を所定長さに切断して試験片２の素材７とし、該素材の試験片試験部長手方向中央相当部分15の両側の部分を切削加工して溝状空間14となし、ついで前記試験片試験部長手方向中央相当部分を塑性加工により縮径し、該縮径した後の素材を切削、研削、研磨のいずれか１種または２種以上により機械加工して前記試験片の目標形状に仕上げる。

【課題】鋼材の厚さ方向のアレスト特性を正確に評価する方法を提供する。
【課題手段】 評価対象鋼板の表面および裏面に脆化板および下部板を接合したものを試験片として、鋼板の厚さ方向についてのアレスト特性を評価する方法であって、脆化板が、質量％で、Ｃ：０．１０〜０．２２％、Ｓｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｎ：０．４〜２％、Ｐ：０．００４〜０．０５％、Ｓ：０．００２〜０．０２０％、Ａｌ：０．００２〜０．０５％およびＮ：０．０１％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、下記（１）式で表されるＣｅｑが０．３５〜０．５０であり、かつＹＳが３５０〜５５０ＭＰａ、ＴＳが４５０〜７００ＭＰａ、ｖＴｒｓが１０〜３０℃を満たし、評価対象鋼板の厚さ方向がき裂進展方向に一致するように配置され、高密度エネルギー溶接、拡散接合または摩擦攪拌接合により接合されたものであることを特徴とする鋼板のアレスト特性評価方法。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／６＋Ｎｉ／４０
＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・・・（１）
ただし、（１）式中の元素記号は、鋼中の元素記号の含有量（質量％）を意味する。

【課題】従来の超音波疲労試験片では、線材の表面ないし表面近傍の疲労特性を正しく評価できず、疲労特性評価の信頼度が低い。
【解決手段】線材を所定長さに切断して試験片の素材とし、該素材の試験片試験部長手方向中央相当部分１５の両側の部分を同時に塑性加工して溝状空間１４となし、ついで前記試験片試験部長手方向中央相当部分を塑性加工により縮径し、該縮径した後の素材を切削、研削、研磨のいずれか１種または２種以上により機械加工して前記試験片の目標形状に仕上げる。

【課題】穴開きフレームの機械的性能計算において、より簡便な計算法を提供することを課題とする。
【解決手段】穴無しフレーム２８では、第１の見掛け穴無し部２６、２６は見掛けヤング率が１２２ＧＰａで、第２の見掛け穴無し部２７は見掛けヤング率が１０８ＧＰａで、残部の母材穴無し部１８はヤング率が２０６ＧＰａとなる。穴が開いていなければ、分割数は少なくすることができるため、穴無しフレーム２８の撓み、曲げ応力、捻り応力、引張り応力、圧縮応力など機械的性能値を容易に計算することができる。
【効果】穴開きフレームを、穴無しフレームに置き換え、この穴無しフレームで機械的性能計算を行う。穴無しフレームであれば、機械的性能計算は容易であり、計算時間は短くなる。このことは、見掛けの物性値（ヤング率など）を採用することで可能となった。

【課題】厚鋼板の脆性破壊伝播停止特性を簡易に評価することのできる厚鋼板の脆性き裂伝播停止特性の判定方法を提供する。
【解決手段】複数の小型試験片が、厚さが１６ｍｍ以上２５ｍｍ以下、幅が５０ｍｍ以上９０ｍｍ以下、長さが１３０ｍｍ以上３６０ｍｍ以下で、かつ長手方向中央部にそれぞれノッチを有し、各小型試験片を予め設定した各温度に冷却して、各小型試験片を動的３点曲げ負荷により破断し、発生する脆性破壊が小型試験片の幅方向両端部に到達する限界温度である遷移温度を求め、求めた遷移温度が、要求される保証温度Ｔ_０（℃）と、要求される脆性破壊伝播停止性能Ｋｃａ値Ａ（Ｎ／ｍｍ^１．５）と、厚鋼板の板厚ｔ（ｍｍ）とで表される換算式から得られる温度Ｔ（℃）以下である場合に、要求される脆性破壊伝播停止性能Ｋｃａ値を満足すると判定する。

【課題】厚鋼板の脆性破壊伝播停止特性を簡易に評価することのできる、変形シャルピー衝撃試験片および厚鋼板の脆性破壊伝播停止特性の品質管理方法を提供する。
【解決手段】厚鋼板の脆性破壊伝播停止性能Ｋｃａ値を評価するに際し、厚さ１０ｍｍ、幅１５ｍｍ〜２５ｍｍ、長さ５５ｍｍの変形シャルピー衝撃試験片、好ましくはシェブロンノッチ変形シャルピー衝撃試験片を用いて、シャルピー衝撃試験を行い、７０Jエネルギー遷移温度ｖＴ_{ＣＮ７０Ｊ}（℃）が、次式（１）で計算されるｖＴ_{ＣＮ７０Ｊ}（℃）以下である場合に、脆性破壊伝播停止試験で求められる脆性破壊伝播停止性能Ｋｃａ値がＴ_０℃で３９００（N／ｍｍ^１．５）以上であると判定することを特徴とする。

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