JIS K 7211-2:2006 プラスチック―硬質プラスチックのパンクチャー衝撃試験方法―第２部：計装化衝撃試験 | ページ 5

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K 7211-2 : 2006 (ISO 6603-2 : 2000)
                         附属書E(参考)試験片厚さの影響
  この附属書は,本体に関連する事柄を補足するもので,規定の一部ではない。
  パンクチャー試験で得られる衝撃力は,試験片の厚さに依存する。試験片の厚さの増加によって,結果
として生じる衝撃力は,比例的な増加よりも大きい。これは,パンクチャー試験において起こる変形過程
が異なるためである。すなわち,小さな変位において,変位が増大するに従って,2軸曲げ荷重が,2軸引
張りに変化することに起因している。
  線形弾性挙動の範囲内においては,厚さと結果的に生じる衝撃力との間の関係はF (l)   wnで表せる。指
数nは,材料及び試験条件に依存し,n=1(曲げ変形)からn=3(引張)まで試験の間に変化する(参考
文献[2]及び[3]参照)。したがって,与えられた厚さに対して完全な衝撃力−変位線図の正規化は不可能であ
る。しかし,選ばれた特性に対し,厚さ依存性は,合わすことができる[式 (E.1) 及び式 (E.2) 参照]。
例として,ポリカーボネート板について,厚さwに依存する最大衝撃力及びパンクチャーエネルギーを,
図E.1に両対数座標で示す。
                        FMwn  (E.1)
                        EPwm  (E.2)
  一連の熱可塑性プラスチックについて得られた最大衝撃力及びパンクチャーエネルギーのそれぞれの指
数n及びmの代表的な範囲,並びに厚さが5 %の相対的ばらつきによって起こる相対的偏差を,表E.1に
示す。
             表E.1 最大衝撃力及びパンクチャーエネルギーの厚さ依存性に合うそれぞれ
                 の指数n及びm,並びにその特性値に対する厚さのばらつきの影響
              特性            指数                  特性に対する厚さ 一      5%
                            n又はm                      のばらつきの影響
               FM            1.01.4                       ±5 %±7 %
               EP            1.21.8                      ±6.5 %±7 %
  上の表に見られるように,この規格で許容している5 %という厚さの小さな変化でさえ,最大衝撃力及
びパンクチャーエネルギーに明らかな偏差をもたらす。
  式 (E.1) 及び式 (E.2) によって試験結果を図にすることによって(図E.1の例を参照),補間機能が得ら
れ,データのばらつきの原因が分かる。結果は,特に圧縮成形板又は部品から取った試験片の厚さを変え
た試験片から得られた結果とよく合っている。

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                      図E.1 ポリカーボネートについての最大衝撃力a) 及び
                        パンクチャーエネルギーb) と試験片厚さwとの関係

――――― [JIS K 7211-2 pdf 22] ―――――

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K 7211-2 : 2006 (ISO 6603-2 : 2000)
                                          参考文献
[1] GRIMMINGER H. A theory of the interaction typical for the instrumented puncture test by a drop mass.
    Z.Werkstofftechn., 18 (1987), pp.218-224.
[2] LEHMANN J. Kolloid-Z.Z.Polym., 247 (1971), pp.780-785.
[3] WOLMIR. Biegsame Platten und Schalen. VEB-Verlag fr Bauwesen (1962).
[4] MONEY.M.W. and SIMS G.D. Calibration of Quartz Load Cells ; An In-Situ Procedure for Instrumented Falling
    Weight Impact Machines. Polym.Test., 8 (1989), pp.429-442.
[5] ISO 179-2 : 1997,Plastics−Determination of Charpy impact properties−Part 2 : Instrumented impact test.