機械的応力負荷による材料の強さの調査 | 測定対象 | 歪み

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【課題】伸びフランジ成形を行う際にフランジ端部に発生する破断ひずみを正確に特定することができる方法を提供する。
【解決手段】板端部に切欠き６が形成された板状試験片１をサイドベンド試験機にセットし、板面内の引張および曲げを与えて破断させ、破断部のひずみとひずみ勾配とひずみ集中とを測定する。荷重印加時に発生する板端部から内部へのひずみ勾配と、板端部に沿うひずみ集中とを変えた２種類以上の板状試験片１を用いてデータを収集し、破断ひずみをひずみ勾配とひずみ集中との関数あるいはひずみ勾配とひずみ集中とのマップとして特定する。

【課題】比較的簡素な構成により、金属材料からなる薄板の破断限界線を用いた正確な破断予測を可能とする。
【解決手段】試料の板厚中心における第１の破断限界線を取得し、試料に曲げ変形を与え、破断が発生した際の表面歪量を算出し、破断が発生した際の表面歪量と、第１の破断限界線における平面歪量との差分値を算出して当該差分値を第１の破断限界線に加算して第２の破断限界線を取得し、薄板の表面歪量を算出し、算出された薄板の表面歪量に基づき、第２の破断限界線を基準として薄板の破断の有無を予測する。

【課題】手動装置の安価であるという長所を有し、熟練者でなくとも正確な測定値を得ることができる新規な引張試験機の標線追跡装置を提供することを目的とする。
【課題手段】ガイドシャフト１に案内されて移動可能とし、先端に試験片４を挟持する挟持部５を有する一方の挟持アーム３と、同じくガイドシャフト１に案内されて移動可能とし、上記一方の挟持アーム３に平行して位置し、先端に試験片４を挟持する挟持部１２を有する他方の挟持アーム１１とからなり、上記一方の挟持アーム３に、他方の挟持アーム１１を貫通して伸びる伸びスケール２１を設ける一方、他方の挟持アーム１１に指針線３４を有する表示枠３５を上記伸びスケール２１の直前に位置付けて固定し、それぞれの挟持アーム３，１１の挟持部５，１２に挟持された試験片４の伸びにより試験片４が破断した際の伸び量を伸びスケール２１と表示枠３５の指針線３４により読み取るようにしたことを特徴とする。

【課題】構造物の広範囲に渡る強度評価を簡易な構成で効率的に行うこと。
【解決手段】供試体２３の評価対象領域に光を照射する光照射ユニット２０１と、照明下における供試体２３の評価対象領域の画像を取得する撮像ユニット２０２と、荷重を与える前の評価対象領域の画像と荷重付加後の評価対象領域の画像とを比較し、輝度の差分画像を作成する画像作成部と、差分画像における注目画素を順番に走査し、該注目画素の輝度差をそれぞれ読み取ることにより、横軸に画素を縦軸に輝度差を示した第１グラフを作成する第１グラフ作成部と、第１グラフを周波数領域のグラフである第２グラフに変換する信号変換部と、第２グラフに基づいて、供試体２３における評価対象領域の強度を評価する評価部とを具備する強度評価装置を提供する。

【課題】 荷重負荷に起因するひずみを有限要素法を用いて解析する際の要素サイズに応じて、亀裂発生寿命を短時間で予測することができる亀裂発生寿命予測装置および亀裂発生寿命予測方法を提供する。
【解決手段】 車載コネクタ１におけるはんだ接合部８の解析モデルを、所定の第一要素サイズ（５０μｍ）でメッシュ分割して有限要素法を用いた解析を行い、荷重負荷に起因する平均ひずみε_a50を求める。この平均ひずみε_a50に対して、第一要素サイズと異なるサイズであってかつ予め実測および解析により求められた第二要素サイズ（１２．５μｍ）に基づく低下定数α_12.5、および第一要素サイズに応じた所定の補正パラメータｋを作用させて低下率β₅₀を算出し、この低下率β₅₀を用いた寿命予測式により亀裂発生寿命Ｎを算出する。

【課題】 試験片に対する引張試験を行う際にネッキングが発生しうる条件においても、歪み速度と破断歪みとの関係を正確に算出する。
【解決手段】 本発明に係る破断特性推定方法では、第１の温度と第２の温度との間の歪み速度に対する降伏応力の変化の傾向が切り替わる点での歪み速度の差分を取得し（Ｓ０１〜Ｓ０４）、入力された第２の温度における第１の破断歪みの値に対応する歪み速度の値を上記の差分を用いて補正して、第１の温度における第１の破断歪みの値に対応する歪み速度の値を算出し（Ｓ０６）、補正された歪み速度の値に基づいて、第１の温度における歪み速度と破断歪みとの関係を推定する（Ｓ０７）。

【課題】実機における評価結果と乖離しない測定結果が得られることを可能とし、超高圧下での透過係数測定を確立できるようにする。
【解決手段】円筒状の樹脂試験片ＴＰを挟持するための環状の溝部２ａを具備し、この樹脂試験片ＴＰを挟持した状態で加圧するプレート２と、該プレート２の溝部２ａよりも内側に配置され、樹脂試験片ＴＰが加圧された状態で当該樹脂試験片ＴＰの内側へ流体を投入する流体投入口３と、を備える。積層構造である樹脂試験片ＴＰの構成部材間に流体を投入する積層間流体投入口４を溝部２ａに備えていることが好ましい。

【課題】剛性を一様にすることが可能な触覚呈示装置を提供する。
【解決手段】内部に網目状のコア材を有する柔軟な樹脂プレート１と、樹脂プレート１を伸縮させるアクチュエータ２（２ａ〜２ｄ）と、アクチュエータ２の発生する伸縮力を制御して樹脂プレート１の内部の応力を調節する内部応力制御部３とから構成され、樹脂プレート１の内部応力の調節により可変した樹脂プレート１の剛性により触覚を呈示する。

【課題】クローズドセル構造のポーラス金属について、静的圧縮試験による静的ひずみ速度よりも速い所要の動的ひずみ速度でのプラトー応力を、該動的ひずみ速度での圧縮試験を行うことなく適正に予測できるようにすること。
【解決手段】（１）クローズドセル構造のポーラス金属を対象とし、ひずみ速度を静的ひずみ速度から動的ひずみ速度にわたる範囲で変化させて各ひずみ速度で圧縮試験を行い、前記ポーラス金属の規格化プラトー応力と気孔変形のひずみ速度との関係を示すひずみ速度依存性データを予め求めておく工程と、（２）前記ひずみ速度依存性データから、規格化プラトー応力の静動比と気孔変形のひずみ速度との関係式を予め求めておく工程と、（３）前記ポーラス金属について所要の動的ひずみ速度でのプラトー応力を、静的ひずみ速度での規格化プラトー応力と前記関係式とから算出する工程とを備えたポーラス金属の圧縮特性予測方法である。

【課題】
本発明は、内圧を受ける配管が繰り返し作用を受けた場合に配管に蓄積するラチェット歪を、比較的簡便に、精度良く算出できる合理的なラチェット歪算出方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
軸方向に繰り返し引張圧縮を受ける直管モデルにおいて、繰り返しサイクルあたりのラチェット歪を算出する算定式を設定する第１ステップと、引張圧縮と曲げを繰り返し受ける対象配管において、軸方向膜応力範囲と軸方向曲げ応力範囲と周方向曲げ応力範囲からなる３つの応力範囲を求め、該３つの応力範囲の２乗和の平方根からなる等価応力範囲を算出する第２ステップと、算出した等価応力範囲から前記対象配管の繰り返しサイクルあたりのラチェット歪を算出する第３ステップとを含むラチェット歪算出方法である。

【課題】樹脂成形品に荷重を加えた際に樹脂成形品の局部に発生する局部応力をより正確
に測定する方法、及びより正確な樹脂材料の応力−歪み曲線ならびに樹脂成形品の寿命予
測方法を提供する。
【解決手段】脆弱部を備える樹脂成形品に荷重を加えることにより該脆弱部で発生する局
部応力の測定方法であり、荷重を加えた際に、脆弱部を含む所定の部分での歪み量の経時
変化を樹脂成形品に非接触で測定する歪み量測定工程と、樹脂成形品に含まれる樹脂材料
の応力−歪み曲線を元に歪み量を応力に換算する算出工程とを備える。また、この用法に
より得られる局部応力をもとに樹脂成形品の寿命予測を行う工程を備える。

【課題】簡易な構成で歪み箇所を検出でき、しかも所要の歪み量にも対応できる歪み検出の技術を利用した載荷試験方法、及び損傷検知方法を提供する。
【解決手段】柱状の試験体の特性を試験するために当該試験体を圧縮・引張する載荷試験方法である。導電性ゴムからなる歪み検出部の周縁に対し互いに距離をあけて３個以上の電極を設け、各電極間の電気抵抗を個別に測定することで、上記歪み検出部における変形位置を特定する歪み検出装置を使用する。上記歪み検出部を上記試験体２２の表面に沿って配置し、各電極間の電気抵抗を検出することで、上記試験体の面歪みを検出する。

【課題】 粘弾性だけでなく、ゴム弾性を併せて弾性材料の物性を評価できるモデルを提供する。
【解決手段】 弾性要素及び粘性要素を直列に配置したＭａｘｗｅｌｌモデルに基づいて求められる、応力、ひずみ、弾性係数及び緩和時間の相関式と、物性に応じて異なる係数を含む、ひずみ及び弾性係数の相関式と、から求められる、前記物性に応じて異なる係数をパラメータとして含む、応力及びひずみの相関式を、応力−ひずみ曲線式として出力する。ひずみと弾性係数との間に相関性があることを見出した点が一つの特徴であり、これにより、ゴム弾性と粘弾性とを併せ持つ物性を示す弾性材料の大変形挙動をシミュレーション上で定量性よく表現することが可能となる。

【課題】アロエなどのゲル状食品あるいは果実などに関して、咀嚼時における硬さ、食感、テクスチャーの違いを数値的に定量化して的確に評価することのできる評価方法を提供する。
【解決手段】評価すべき食品の試料をプランジャーで押圧し、同時に押圧中の荷重及び歪率を連続的に測定し、前記の荷重及び歪率の値を基に、最小自乗法により計算を行って、Ｘ軸を歪率、Ｙ軸を荷重とする近似四次曲線の歪率−荷重曲線を作成し、前記の歪率−荷重曲線における極大値に到達する以前の曲線部分の変曲点における接線の傾きを計算して求め、当該接線の傾きを食品咀嚼時における食品の硬さを表す指標、前記の歪率−荷重曲線における極小値の荷重（ＭＮ）と極大値の荷重（ＭＸ）の値から求めた（ＭＸ−ＭＮ）／ＭＸの値を食感の指標として採用する。

【課題】３点曲げ試験から得られる変位−荷重曲線から材料が降伏応力を超えた後の応力ひずみ特性を精度よく求めること。
【解決手段】本実施例にかかる計測装置１００は、試験片に対する３点曲げ試験の試験結果を取得し、弾性率推定部１３０が試験結果に含まれる荷重と変位との関係を示す曲線の傾きに基づいて試験片の弾性率を算出する。そして、降伏応力推定部１４０が、試験片に加える荷重と変位との理論値を異なる摩擦係数毎に算出し、算出した各理論値のうち、試験結果との誤差が最小となる理論値を判定するとともに、判定した理論値と試験結果とを基にして降伏応力を算出する。また、パラメータ推定部１５０が、弾性率および降伏応力に基づいて試験片の応力とひずみとの関係を算出する。

【課題】変形量を構成する曲げ成分、回転成分、ひずみ成分を分離して定量評価できる変形量評価支援装置等を提供する。
【解決手段】制御部３は、評価対象の断面のせん断中心点を設定する（Ｓ１０１）。次に、制御部３は、Ｓ１０１にて設定したせん断中心点を原点とする座標系において、変形前計算点の座標（Ｙ、Ｚ）、変形前計算点に対応する変形後計算点の座標（ｙ、ｚ）を設定する（Ｓ１０２）。次に、制御部３は、変形後計算点の座標（ｙ、ｚ）について、ｙ＝ａ_１Ｙ＋ｂ_１Ｚ＋ｃ_１、ｚ＝ａ_２Ｙ＋ｂ_２Ｚ＋ｃ_２と定義し、係数ａ_１、ｂ_１、ｃ_１、ａ_２、ｂ_２、ｃ_２を算出する（Ｓ１０３）。次に、制御部３は、係数ａ_１、ａ_２、ｂ_１、ｂ_２と変形勾配テンソルが等価であることを示す式を用いて、曲げ成分、回転成分、ひずみ成分の定量値を算出し（Ｓ１０４）、出力する（Ｓ１０５）。

【課題】ゴム材料の変形挙動の解析をミクロレベルであっても精度良く行うことが可能なゴム材料の変形挙動予測方法を提供する。
【解決手段】ゴムに充填剤を配合したゴム材料の３次元モデルを生成し、該３次元モデルを構成するゴム層部分に、分子動力学法から求められる厚さ情報と温度情報に基づいて歪みと応力との関係を定めた構成条件を付与し、ゴム材料の変形挙動を解析することを特徴とするゴム材料の変形挙動予測方法である。また、上記ゴム材料の変形挙動予測方法においては、前記構成条件が付与された３次元モデルに有限要素法を用いて、ゴム材料の変形挙動を解析するのが好ましい。

【課題】高精度で安定して金属材料の継続使用の可否を評価することが可能な金属材料のクリープ損傷評価方法及びクリープ損傷評価装置を提供することを目的とする。
【解決手段】試験材料のクリープひずみ量と結晶方位分布との相関を予め求めておき、調査材料の結晶方位分布を測定して、予め求められた相関に当てはめることで調査材料のクリープひずみ量を推定する。推定された調査材料のクリープひずみ量を、試験材料が加速クリープ域に到達するひずみ量と比較することで、調査材料の継続使用の可否を判断する。

【課題】ジルコニア溶射材等の遮熱コーティング材は，ボイラー・タービンなどが発する高温度から，それらの制御システムを保全する熱遮へい板として用いられ，重要な装置の一部とされている．ところが，ボイラー・タービンなどの主装置の運転→停止→運転からくる，加熱→冷却→加熱の繰返し熱衝撃によって，熱遮へい板に熱応力や熱損傷をもたらし，重要な問題となっている．ところで，こうした熱サイクルに伴う熱応力をその場で直接測定できれば対策も立て易いが，実際にはそれは不可能である．そのため，FEMなどの解析手法に頼らざるを得なかった．
【解決手段】数回の熱衝撃（熱サイクル）を与えた熱遮へい板に一定の引張荷重を加え，そのときの表面ひずみの大きさやひずみの分布形態を直接に計測し，熱衝撃をうけていない部材のひずみ分布形態と照合することで，熱サイクルによる熱衝撃損傷を評価する．

【課題】構造体におけるそれぞれのスポット溶接部を、構造体の有限要素解析法モデルにおいて少なくとも１つのソリッド要素のクラスターによって表わす。
【解決手段】それぞれのスポット溶接部は、２つのパーツを一体に結合するよう用いられる。２つパーツのそれぞれは、概して、多数の二次元シェル要素として表わされ、すなわちモデル化される。スポット溶接部と２つのパーツとの間の結合接続をそれぞれのパーツ内に任意に配置できるので、２つのパーツを表すシェル要素を空間に配置する必要はない。スポット溶接部が２つのシェル要素（つまりそれぞれのパーツから一箇所）を結合できるよう、２つのシェル要素が互いにともにオーバーラップしていなければならないことだけが必要とされる。スポット溶接部破壊基準が、スポット溶接部・シェル要素サイズ・スポット溶接部位置影響度スケール係数と、歪みレート効果と、に作用する剪断応力および軸方向応力を含むスポット溶接部破壊を判定するために用いられる。

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