※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自発的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 164, 金属の機械的試験、小委員会 SC 4, 疲労、破壊および靱性試験によって作成されました。
この第 3 版は、技術的に改訂された第 2 版 (ISO 1352:2011) を取り消して置き換えるものです。
主な変更点は次のとおりです。
- 高温試験のための試験装置と手順の追加。
- 測定の不確かさの推定の追加。
1 スコープ
このドキュメントでは、意図的に応力集中を導入することなく、金属試験片に対してねじり一定振幅公称弾性応力疲労試験を実行するための条件を指定します。試験は通常、周囲温度または空気中の高温で、試験片の縦軸の周りに純粋な対を適用することによって実行されます。
このドキュメントでは、円形断面および管状断面の試験片の形状、準備、および試験について説明していますが、コンポーネントおよびその他の特殊な種類の試験は含まれていません。同様に、定振幅角変位制御下で実施される低サイクルねじり疲労試験も除外され、数千サイクルで故障に至ります。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 554:1976, コンディショニングおよび/またはテスト用の標準大気 — 仕様
- ISO 23788, 金属材料 - 疲労試験機の位置合わせの検証
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
最大ストレス
τ最大
応力サイクルにおける外径でのせん断応力の最大代数値
注記 1:図 1 を参照。
3.2
最小限のストレス
τ分
応力サイクルにおけるせん断応力の最小代数値
注記 1:図 1 を参照。
3.3
平均応力
τmm
せん断応力の静的成分
3.4
応力振幅
τaa
せん断応力の可変成分
3.5
サイクル数
N
テスト中の任意の段階で適用されるサイクル数
3.6
応力比
R
1 サイクルにおける最小せん断応力と最大せん断応力の代数比
.
3.7
応力範囲
Δτ
最大せん断応力と最小せん断応力の間の範囲
.
3.8
故障時の疲労寿命
Nf
指定された条件で破損するまでのストレス サイクル数
3.9
Nサイクルの疲労強度
N
規定の 応力比（3.6） におけるせん断 応力振幅（3.4） の値で，この値以下では試験片がNサイクルの寿命を持つことになる
3.10
ねじれ
M
図 1 —疲労ストレス サイクル
Key
| X | 時間 |
| Y | ストレス |
| 1 | 1回のストレスサイクル |
参考文献
| [1] | ISO 4965-1:2012, 金属材料 — 一軸疲労試験のための動的荷重校正 — Part 1: 試験システム |
| [2] | ISO 4965-2:2012, 金属材料 — 一軸疲労試験の動的力校正 — Part 2: 動的校正装置 (DCD) 計装 |
| [3] | ISO 12107, 金属材料 - 疲労試験 - データの統計計画と分析 |
| [4] | ASTM E2207:2015, 薄壁管状試験片を使用したひずみ制御軸ねじり疲労試験の標準プラクティス |
| [5] | ISO/IEC 17025, 試験所および校正所の能力に関する一般要件 |
| [6] | JCGM 102, 測定における不確かさの表現へのガイド。 (GUM 1995 に若干の修正を加えたもの)、BIPM |
| [7] | JCGM 200, 計量に関する国際語彙—基本概念と一般概念および関連用語 (VIM)、 BIPM |
| [8] | Kandil FA et al.、金属材料の機械的試験における不確実性を決定するための実践規範の UNCERT マニュアル、国立物理研究所、2000 年 9 月 |
| [9] | Morrison JLM, Proceedings, Institution of Mechanical Engineers, Vol. 142, p. 203, 1939, |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee SC 4, Fatigue, fracture and toughness testing.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 1352:2011), which has been technically revised.
The main changes are as follows:
- addition of the test apparatus and procedure for the elevated temperature testing;
- addition of measurement uncertainty estimation.
1 Scope
This document specifies the conditions for performing torsional, constant-amplitude, nominally elastic stress fatigue tests on metallic specimens without deliberately introducing stress concentrations. The tests are typically carried out at ambient temperature or an elevated temperature in air by applying a pure couple to the specimen about its longitudinal axis.
While the form, preparation and testing of specimens of circular cross-section and tubular cross-section are described in this document, component and other specialized types of testing are not included. Similarly, low-cycle torsional fatigue tests carried out under constant-amplitude angular displacement control, which lead to failure in a few thousand cycles, are also excluded.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 554:1976, Standard atmospheres for conditioning and/or testing — Specifications
- ISO 23788, Metallic materials — Verification of the alignment of fatigue testing machines
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
maximum stress
τmax
highest algebraic value of shear stress at the outer diameter in the stress cycle
Note 1 to entry: See Figure 1.
3.2
minimum stress
τmin
lowest algebraic value of shear stress in the stress cycle
Note 1 to entry: See Figure 1.
3.3
mean stress
τm
static component of the shear stress
3.4
stress amplitude
τa
variable component of shear stress
3.5
number of cycles
N
number of cycles applied at any stage during the test
3.6
stress ratio
R
algebraic ratio of the minimum shear stress to the maximum shear stress in one cycle
.
3.7
stress range
Δτ
range between the maximum and minimum shear stresses
.
3.8
fatigue life at failure
Nf
number of stress cycles to failure in a specified condition
3.9
fatigue strength at N cycles
τN
value of the shear stress amplitude (3.4) at a stated stress ratio (3.6) under which the specimen would have a life of N cycles
3.10
torque
M
Figure 1—Fatigue stress cycle
Key
| X | time |
| Y | stress |
| 1 | one stress cycle |
Bibliography
| [1] | ISO 4965-1:2012, Metallic materials — Dynamic force calibration for uniaxial fatigue testing — Part 1: Testing systems |
| [2] | ISO 4965-2:2012, Metallic materials — Dynamic force calibration for uniaxial fatigue testing — Part 2: Dynamic calibration device (DCD) instrumentation |
| [3] | ISO 12107, Metallic materials — Fatigue testing — Statistical planning and analysis of data |
| [4] | ASTM E2207:2015, Standard Practice for Strain-Controlled Axial-Torsional Fatigue Testing with Thin-Walled Tubular Specimens |
| [5] | ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories |
| [6] | JCGM 102, Guide to the expression of uncertainty in measurement. (GUM 1995 with minor corrections),BIPM |
| [7] | JCGM 200, International vocabulary of metrology —Basic and general concepts and associated terms (VIM), BIPM |
| [8] | Kandil F. A. et al., The UNCERT manual of codes of practice for the determination of uncertainties in mechanical tests on metallic materials, National Physical Laboratory, September 2000 |
| [9] | Morrison J.L.M, Proceedings, Institution of Mechanical Engineers, Vol. 142, p. 203, 1939, |