この規格 プレビューページの目次
※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。
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 と 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
ロード
繰り返し負荷
F
加えられた力は、一定の最大値と最小値の間で単純かつ周期的に変化します
注記 1: ISO 14324:2003, 3.12 から適応。
3.2
最大荷重
Fmax
繰り返し荷重の最大代数値 (3.1)
[出典: ISO 14324:2003, 3.9]
3.3
最小負荷
F分
再現負荷の最低代数値 (3.1)
[出典: ISO 14324:2003, 3.11]
3.4
負荷範囲
F
Δ F = Fmax − Fmin
[出典: ISO 14324:2003, 3.8]
3.5
負荷振幅
Fa
Fa = 0.5 F
[出典: ISO 14324:2003, 3.6]
3.6
平均荷重
Fm
Fm = 0.5 ( Fmax + Fmin )
[出典: ISO 14324:2003, 3.10]
3.7
負荷率
R
[出典: ISO 14324:2003, 3.7]
3.8
負荷タイプ
一次せん断または一次剥離荷重
3.9
ロードモード
定振幅または可変振幅負荷
3.10
疲労寿命
Nf
故障が発生する、または試験用に定義された故障基準が満たされる前の負荷サイクル数
3.11
疲労持久力
Ne
障害が発生しなくてもテストを終了することが合意されたサイクル数
3.12
FNダイアグラム
縦軸に 荷重振幅（3.5） ［または 荷重範囲（3.4） または 最大荷重（3.2） ］を、荷重サイクル数［または試験が破損前に終了した場合は 疲労耐久性（3.11） ］をプロットした図横座標
注記 1:FNダイアグラムは、 FNウェーラー ダイアグラムまたは負荷振幅/負荷サイクル数ダイアグラムとも呼ばれます。
注記 2両方の軸に対数目盛を使用するのが通常の方法です。
注記3このタイプのダイアグラムは一般に、機械的に接合または溶接された試験片を試験する際に使用されます。これは、接合部または溶接部の性能を比較するためであり、それぞれの断面に基づいて接合部または溶接部の性能を比較するものではないためです。
3.13
SN図
縦軸に応力振幅（または応力範囲、または最大応力）、横軸に負荷サイクル数［または試験が破損する前に終了した場合は 疲労耐久性（3.11） ］をプロットした図
注記1:SN線図は、 SNウェーラー線図または応力-振幅/負荷サイクル数線図とも呼ばれます。
注記 2:応力は接合部またはコンポーネントの断面に基づいているため、 SNダイアグラムは通常、スポット形状の機械的接合部を持つ試験片には適していません。
注記 3:このタイプの図は一般に、構造物やコンポーネントのような試験片の性能を比較するために使用されます。特に、荷重分布のタイプが定義されていない、および/または不均一である場合、たとえば、3 点曲げを受ける閉断面試験片などです。またはねじり荷重。
3.14
耐久限界
試験片が指定回数の負荷サイクルに耐えられる 最大負荷（3.2） or 負荷範囲（3.4） 。
3.15
疲労限度
荷重振幅（3.5） [または 荷重範囲（3.4） または 最大荷重（3.2） ] 試験片が無限のまたは指定された回数の荷重サイクルに耐えることができる荷重。
3.16
変位範囲
L
荷重FmaxとFminの間の試験片の長さの変化 ( Lmax − Lmin )
3.17
変位振幅
変位範囲の半分 (3.16)
3.18
剛性
C
注記1：試験片の剛性は、荷重下での長さの変化の尺度を表します。試験片の疲労試験では、剛性の変化は試験片の完全性の損失を表します。
注記 2:剛性は、荷重-変位比としても定義されます。
3.19
初期剛性
C0
注記1安定した状態が得られない場合は，試験開始から10秒後又は500サイクル後のいずれか早い方で計算した 剛性（3.19） 値を初期剛性として使用する。
注記2安定状態とは、試験中に初めて、剛性が10秒間または500サイクルにわたって±1.5%の範囲内で一定に保たれる状態のいずれかである。剛性は、10 秒または 500 サイクルのいずれか早い方で連続的に直線的に減少します。
3.20
剛性の低下
CL
3.21
相対剛性
C_
3.22
剛性損失の相対割合
CLrel
3.23
滑り荷重
Fsl
試験中に滑りが発生する荷重
注記 1:滑りは故障基準として定義される場合があります。
3.24
疲労寿命の確率 50% でのベスト フィットの勾配
k
線形回帰によって決定される、疲労試験の結果が双対数SNorFNまたは Wöhler ダイアグラムにプロットされたときの最適線の勾配または勾配。
注記 1:異なる生存確率 (5%/95% または 10%/90% など) に対する生存確率も、各負荷レベルでの分散が同一であるという仮定の下で計算できます。
参考文献
| [1] | EN 10130, 冷間成形用の冷間圧延低炭素鋼フラット製品 — 技術的な納入条件 |
| [2] | EN 10346, 連続溶融めっき鋼平製品 — 技術的納入条件 |
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| [4] | ISO 7500-1, 金属材料 — 静的一軸試験機の校正と検証 — 1: 引張/圧縮試験機 — 力測定システムの校正と検証 |
| [5] | ISO 9664, 接着剤 — 引張せん断における構造用接着剤の疲労特性の試験方法 |
| [6] | ISO 12996, 機械的接合 - 接合部の破壊試験 - 単一接合部の引張せん断試験の試験片の寸法と試験手順 |
| [7] | ISO 13469, 機械的接合 — フォーム フィット ブラインド リベットおよび (ロック) ボルト ジョイント — 試験手順の仕様と認定 |
| [8] | ISO 14273, 抵抗溶接 - 溶接部の破壊試験 - 引張せん断試験抵抗スポットおよびエンボス プロジェクション溶接の試験片の寸法と手順 |
| [9] | ISO 14324:2003, 抵抗スポット溶接 — 溶接部の破壊試験 — スポット溶接継手の疲労試験方法 |
| [10] | ISO 15609-5:2004, 金属材料の溶接手順の仕様と認定 — 溶接手順の仕様 — 5: 抵抗溶接 |
| [11] | ISO 16237, 機械的接合 — 接合部の破壊試験 — 単一接合部の交差引張試験の試験片の寸法と試験手順 |
| [12] | ISO 18592, 抵抗溶接 — 溶接部の破壊試験 — マルチスポット溶接試験片の疲労試験方法 |
| [13] | ASTM E468, 金属材料の定振幅疲労試験結果の表示に関する標準プラクティス |
| [14] | ASTM E1942, 繰り返し疲労および破壊力学試験で使用されるデータ収集システムを評価するための標準ガイド |
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| [19] | Singh S Hahn O Tan Y Zhang G 最適な接合技術の選択 — 関連基準の評価と評価。材料試験2003, 45, pp. 323-329 |
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| [21] | Singh S Hahn O Zhang G 薄肉構造の設計 — ジョイントのテスト方法とその結果の関連性。 IIW 文書番号: Doc. III-1183-01 |
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| [23] | Singh S Hahn O Du F Zhang G 最適化された接合技術による軽量設計。世界の溶接2002, 46(9-10), pp. 10-18 |
| [24] | Singh S.、疲労試験手順 — 接合されたシート材料試験片の疲労試験、 1, 3案目。 1992 年、「AK-Clinching」のワーキング グループ 2「設計と計算」によって作成されました。IIW 文書番号: Doc. III-WG7-110-92 |
| [25] | Singh S, Hahn O, Özdem K, Limley P 薄壁構造の設計 — 提案された新しいテスト手順は、テスト結果の関連性を高めます。 2004 年 8 月にインドのハイデラバードで開催された国際会議で発表された論文と議事録 |
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
load
repeated load
F
applied force varying simply and periodically between constant maximum and minimum values
Note 1 to entry: Adapted from ISO 14324:2003, 3.12.
3.2
maximum load
Fmax
highest algebraic value of the repeated load (3.1)
[SOURCE: ISO 14324:2003, 3.9]
3.3
minimum load
Fmin
lowest algebraic value of the re peated load (3.1)
[SOURCE: ISO 14324:2003, 3.11]
3.4
load range
ΔF
ΔF = Fmax − Fmin
[SOURCE: ISO 14324:2003, 3.8]
3.5
load amplitude
Fa
Fa = 0,5 ΔF
[SOURCE: ISO 14324:2003, 3.6]
3.6
mean load
Fm
Fm = 0,5 (Fmax + Fmin)
[SOURCE: ISO 14324:2003, 3.10]
3.7
load ratio
R
[SOURCE: ISO 14324:2003, 3.7]
3.8
load type
primary shear or primary peel load
3.9
load mode
constant amplitude or variable amplitude loading
3.10
fatigue life
Nf
number of load cycles at which failure occurs, or before a failure criterion defined for the test is fulfilled
3.11
fatigue endurance
Ne
number of cycles at which it has been agreed to terminate the test even if failure does not occur
3.12
F-N diagram
diagram obtained by plotting the load amplitude (3.5) [or load range (3.4) , or maximum load (3.2) ] on the ordinate and the number of load cycles [or fatigue endurance (3.11) if the test is terminated before failure] on the abscissa
Note 1 to entry:F-N diagram is also called F-N Wöhler diagram or load-amplitude/number of load cycles diagram.
Note 2 to entry: It is normal practice to use logarithmic scales on both axes.
Note 3 to entry: This type of diagram is generally used when testing mechanically joined or welded specimens because one compares the performance of the joint or the weld, but not the performance of the joints or welds based on their respective cross sections.
3.13
S-N diagram
diagram obtained by plotting the stress amplitude (or stress range, or maximum stress) on the ordinate and the number of load cycles [or fatigue endurance (3.11) if the test is terminated before failure] on the abscissa
Note 1 to entry:S-N diagram is also called S-N Wöhler diagram or stress-amplitude/number of load cycles diagram.
Note 2 to entry: The S-N diagram is generally not suitable for specimens with spot shaped and mechanical joints because the stress is based on the cross-section of the joint or of the component.
Note 3 to entry: This type of diagram is generally used for comparing the performance of structures and component like specimens especially if the type of load distribution is undefined and/or non-uniform, e.g., closed section specimens subjected to 3-point bending or torsional loading.
3.14
endurance limit
maximum load (3.2) or load range (3.4) at which a test specimen can endure a specified number of load cycles without failing
3.15
fatigue limit
load amplitude (3.5) [or load range (3.4) , or maximum load (3.2) ] which the test specimen can be endure an infinite or specified number of load cycles without failing
3.16
displacement range
∆L
change in the length of a specimen (Lmax − Lmin) between loads Fmax and Fmin
3.17
displacement amplitude
half of the displacement range (3.16)
3.18
stiffness
C
Note 1 to entry: The stiffness of a specimen represents a measure of its change in length under load. In the fatigue testing of specimens, the change in stiffness represents a loss in integrity of the specimen.
Note 2 to entry: Stiffness is also defined as load-displacement ratio.
3.19
initial stiffness
C0
Note 1 to entry: In cases in which a stable condition is not achieved, a stiffness (3.19) value calculated at either 10 s or at 500cycles after the start of the test, whichever occurs earlier is to be used as the initial stiffness.
Note 2 to entry: A stable condition is either one in which, for the first time during a test, the stiffness remains constant within a range of ±1,5 % for a period of 10 s or over 500 cycles, whichever occurs first or, the stiffness shows a continuous linear decrease over a period of 10 s or 500 cycles, whichever occurs earlier.
3.20
stiffness loss
CL
3.21
relative stiffness
Crel
3.22
relative percentage stiffness loss
CLrel
3.23
slippage load
Fsl
load at which slippage occurs during testing
Note 1 to entry: Slippage may be defined as a failure criterion.
3.24
slope of best fit at 50 % probability of fatigue life
k
gradient or slope of the line of best fit when the results of a fatigue test are plotted in a double logarithmic S-NorF-N or Wöhler diagram, determined via linear regression
Note 1 to entry: The probability of survival for different probabilities of survival, e.g. 5 %/95 % or 10 %/90 %, can also be calculated under the assumption that the scatter at each load level is identical.
Bibliography
| [1] | EN 10130, Cold rolled low carbon steel flat products for cold forming — Technical delivery conditions |
| [2] | EN 10346, Continuously hot-dip coated steel flat products — Technical delivery conditions |
| [3] | ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — 1: Method of test at room temperature |
| [4] | ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — 1: Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system |
| [5] | ISO 9664, Adhesives — Test methods for fatigue properties of structural adhesives in tensile shear |
| [6] | ISO 12996, Mechanical joining — Destructive testing of joints — Specimen dimensions and test procedure for tensile shear testing of single joints |
| [7] | ISO 13469, Mechanical joining — Form-fit blind rivets and (lock) bolt joints — Specifications and qualification of testing procedures |
| [8] | ISO 14273, Resistance welding — Destructive testing of welds — Specimen dimensions and procedure for tensile shear testing resistance spot and embossed projection welds |
| [9] | ISO 14324:2003, Resistance spot welding — Destructive tests of welds — Method for the fatigue testing of spot welded joints |
| [10] | ISO 15609-5:2004, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure specification — 5: Resistance welding |
| [11] | ISO 16237, Mechanical joining — Destructive testing of joints — Specimen dimensions and test procedure for cross-tension testing of single joints |
| [12] | ISO 18592, Resistance welding — Destructive testing of welds — Method for the fatigue testing of multi-spot-welded specimens |
| [13] | ASTM E468, Standard practice for presentation of constant amplitude fatigue test results for metallic materials |
| [14] | ASTM E1942, Standard guide for evaluating data acquisition systems used in cyclic fatigue and fracture mechanics testing |
| [15] | Gieske D, Design, material, and manufacturing procedure of calibration specimen. In: Untersuchungen zum Temperatur und Frequenzverhalten der Schälzug- und Scherzugprobanden, die in Rahmen des AK-Clinchen verwendet werden [Investigations concerning the temperature- and frequency-related behaviour of normal tension and tensile shear specimens as used in the Working Group AK-Clinchen]. Universität und Gesamthochschule Paderborn, 1991-10 |
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| [21] | Singh S., Hahn O., Zhang G., Designing thin-walled structures — Testing methods for joints and the relevance of their results. IIW-Document No.: Doc. III-1183-01 |
| [22] | Singh S., Schmid G., Gao S., Leichtbau durch optimierte Fügetechnik [Lightweight construction by optimized joining technology]. In: Proceedings of DVM meeting, Bauteil 91, Berlin, 1991, pp. 239-255 |
| [23] | Singh S., Hahn O., Du F., Zhang G., Lightweight design through optimised joining technology. Welding in the World 2002, 46(9-10), pp. 10-18 |
| [24] | Singh S., Fatigue testing procedure — Fatigue testing of joined sheet material specimens, 1, 3rd Draft. Prepared by the Working Group 2"Design and Calculation" of the"AK-Clinchen", 1992. IIW Document No.: Doc. III-WG7-110-92 |
| [25] | Singh S., Hahn O., Özdem K., Limley P., Designing thin-walled structures — Proposed new test procedure enhances relevance of test results. Paper and proceedings presented at International Congress at Hyderabad, India in Aug. 2004 |