JIS R 1721:2015 長繊維強化セラミックス複合材料の高温における圧縮特性の試験方法 | ページ 4

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                               Fc, m
                        σc, m,a     (2)
                               A0, a
                               Fc, m
                        σc, m,e     (3)
                               A0, e
                      ここに,       σc,m,a :  見かけの圧縮強さ(MPa)
                                     σc,m,e :  実効断面積に対する圧縮強さ(MPa)
                                      A0,a :  試験片の見かけの断面積(mm2)
                                             (コーティング層を含む。)
                                      A0,e :  実効断面積(mm2)
                                             (コーティング層を除く。)
                                      Fc,m :  最大圧縮荷重(N)

9.3 最大圧縮ひずみ

  ひずみを直接測定している場合には,最大圧縮荷重Fmに対応するひずみ値εc,mをそのまま用いる。標点
間の変位を測定している場合には,式(4)によって算出する。
                              ΔLc, m
                          c, m       (4)
                               L0
                      ここに,       εc,m :  最大圧縮荷重におけるひずみ
                                    ΔLc,m :  最大圧縮荷重における伸び計で測定された長手方向
                                            の変位量(mm)
                                      L0 :  ゲージ部長さ(mm)

9.4 擬似弾性率及び弾性率

a) 荷重・変位線図の線形域における下限(ΔL1,F1)及び上限(ΔL2,F2)の2点間における擬似弾性率Epを,
    式(5)又は式(6)で算出する。
                                      L0 F2 F1     3
                         Ep,a σ1 ,σ2          10    (5)
                                    Aa,0 L2   L1
                                      L0 F2 F1     3
                         Ep,e σ1 , σ2         10    (6)
                                    Ae,0 L2   L1
                      ここに,        Ep,a :  見かけの擬似弾性率(GPa)
                                      Ep,e :  実効断面積に対する擬似弾性率(GPa)
                                       F1 :  荷重・変位線図上の線形域下限における圧縮荷重(N)
                                       F2 :  荷重・変位線図上の線形域上限における圧縮荷重(N)
                                      A0,a :  試験片の見かけの断面積(mm2)
                                             (コーティング層を含む。)
                                      A0,e :  実効断面積(mm2)
                                             (コーティング層を除く。)
                                       L0 :  ゲージ部長さ(mm)
                                      ΔL1 :  圧縮荷重F1に対応する長手方向の変位量(mm)
                                      ΔL2 :  圧縮荷重F2に対応する長手方向の変位量(mm)
b) 原点から直線性が認められる場合には,弾性率は式(7)又は式(8)で算出する。
                              FL0
                         Ea        10 3

(pdf 一覧ページ番号 )

                             Aa,0L
                              FL0
                         Ee        103

(pdf 一覧ページ番号 )

                             Ae,0L
                      ここに,         Ea :  見かけの弾性率(GPa)
                                       Ee :  実効断面積に対する弾性率(GPa)

――――― [JIS R 1721 pdf 16] ―――――

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R 1721 : 2015
                                        F :  荷重・変位線図上の線形域における圧縮荷重(N)
                                      A0,a :  試験片の見かけの断面積(mm2)
                                             (コーティング層を含む。)
                                      A0,e :  実効断面積(mm2)
                                             (コーティング層を除く。)
                                       L0 :  ゲージ部長さ(mm)
                                       ΔL :  圧縮荷重Fに対応する長手方向の変位量(mm)
      荷重・変位線図の線形域で複数の測定データを取得した場合には,これらのデータも弾性率の計算
    に用いてよい。
c) 応力ひずみ線図に線形域が存在しない場合には,圧縮応力が0.1 σc,mと0.5 σc,mとに対応する応力・ひ
    ずみ値を用いて式(5)又は式(6)で算出する。

9.5 座屈開始応力

  破断前座屈が認められた場合には,座屈開始応力を,式(9)又は式(10)によって算出する。
                              Fb
                        σb,a       (9)
                              A0,a
                              Fb
                        σb,e       (10)
                              A0, e
                      ここに,        σb,a :  見かけの座屈開始応力(MPa)
                                      σb,e :  実効断面積に対する座屈開始応力(MPa)
                                       Fb :  座屈開始荷重(N)
                                      A0,a :  試験片の見かけの断面積(mm2)
                                             (コーティング層を含む。)
                                      A0,e :  実効断面積(mm2)
                                             (コーティング層を除く。)

9.6 試験結果の丸め方

  圧縮強さ,最大圧縮ひずみ及び弾性率に関する各試験結果は個々に算出し,その結果の平均値をJIS Z
8401によって有効数字3桁に丸める。

9.7 試験結果の表し方

  標準偏差及び変動係数は,式(11)によって算出し,JIS Z 8401によって,有効数字2桁に丸める。
                                   n  2
                                 x  x
                         S              (11)
                                   1
                        CV       100
                      ここに,          x :  個々の測定値
                                        S :  標準偏差
                                      CV :  変動係数(%)
                                       x :  測定値の平均値
                                        n :  測定値の数

10 報告

  試験結果報告書には,次の項目を報告する。
  なお,受渡当事者間の協議によって,報告事項を取り決めてもよい。
a) この規格の番号(JIS R 1721を使用した旨の記述)

――――― [JIS R 1721 pdf 17] ―――――

                                                                                             15
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b) 試験実施機関の名称及び住所
c) 試験年月日,報告・ページに対する番号付け,顧客の名称,住所,及び署名(調印)
d) 試験片の形状(図面,規格品)
e) 試験材料に関する記述(材料,製造番号,バッチ番号,試験片準備工程に関する記述。表面加工をし
    た場合は,加工面の表面粗度)
f)  試験片のセット・アップに関する記述[加熱方式,温度測定方法,グリップ方式,荷重方式,伸び計
    及びゲージの形式,荷重の伝達方式,曲げ率及び曲げ率評価方法(A法,B法)]
g) ゲージ部及び平行部における温度分布
h) 昇温速度,試験温度,変位速度,ひずみ速度又は荷重印加速度
i)  試験した試験片数,及び有効試験数
j)  荷重−長さ方向変位(ひずみ)記録(必要に応じて)
k) 圧縮応力に関する有効な結果,平均値(正規分布),標準偏差(正規分布),最大圧縮荷重における圧
    縮ひずみ,弾性率,可能であれば擬似弾性率,及び座屈開始応力(座屈が生じた場合)
l)  実効断面積を用いる場合の補正係数値及び補正係数を得た方法(例えば,顕微鏡写真など)
m) 記録した全ての試料の破壊位置

――――― [JIS R 1721 pdf 18] ―――――

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R 1721 : 2015
                                          附属書A
                                          (参考)
                                   座屈の評価及び判定
A.1 室温における予備試験
  室温と高温とにおける試験片の剛性が近いと考えられるときは,室温において試験片表裏のひずみを二
つの伸び計又はひずみゲージを用いることによって測定し,座屈の兆候を事前に確認する[式(A.1)参照]。
  通常,長繊維強化セラミックス複合材料の高温における座屈開始荷重及び圧縮強度は室温に比べて低下
する。このため,高温における圧縮試験は,室温において座屈の兆候が現れていない荷重範囲で実施する。
座屈の兆候が現れていないことの判定は,応力・ひずみ関係が線形の範囲(一般には,0.10.9 σc,m,σc,m : 
圧縮強さ)において,表と裏とのひずみの差が,10 %以下となることが目安となる。
                          '  ''
                               ≦ 1.0 (A.1)
                          '  ''
                      ここに,         ε' :  試験片幅部の表側での圧縮ひずみ
                                       ε'' :  試験片幅部の裏側での圧縮ひずみ
  円形断面の試験片の場合には,断面の対面でのひずみによって確認する。
A.2 二つの異なる試験片による予備試験
  厚さh及び2hという異なる二つの試験片を準備し,圧縮試験を行う。もし,圧縮強度が異なった場合は,
更に厚い試験片(厚さ4h)の試験を行う。
  厚さの異なる試験片を準備できない場合,規定形状の試験片を用いて伸び計により弾性率を測定する試
験と,規定形状よりも短い試験片を用いて強度を測定する試験を個々に行う。

――――― [JIS R 1721 pdf 19] ―――――

                                                                                             17
                                                                                   R 1721 : 2015
                                         附属書JA
                                          (参考)
                      試験機及びジグのアライメント評価方法
  この附属書は,ISO 17161を要約して,試験機及びジグのアライメント評価方法の概要を示す。
JA.1    装置及び器具
  対象とする圧縮試験に使用する試験機,つかみジグ並びに図JA.1及び表JA.1に示す参照試験片を用意
する。参照試験片の材料は,適切な強度をもつ鋼材とする。長方形断面をもつ参照試験片に対して,図JA.1
に示すように8枚のひずみゲージを接着する。このうち位置5には,試験片長手方向及び±45°の3軸か
らなる3軸ひずみゲージ(ロゼッタゲージ)を貼付する。その他の7枚は単軸ゲージとし,いずれも試験
片長手方向に対して平行に貼付する。ひずみゲージのセンサー部は,長さ4 mm以下×幅2 mm以下とす
る。また,ひずみゲージは,参照試験片のエッジから2 mm以上離れた場所に接着する。
                                                                            単位 mm
                       図JA.1−参照試験片の形状及びひずみゲージ貼付位置

――――― [JIS R 1721 pdf 20] ―――――

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