JIS R 1722:2015 室温における長繊維強化セラミックス複合材料の一定振幅下での疲労試験方法

                                                                                   R 1722 : 2015

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語,記号及び定義・・・・[2]
•  4 試験方法の概要・・・・[4]
•  5 装置及び器具・・・・[5]
•  5.1 疲労試験機・・・・[5]
•  5.2 荷重伝達系(負荷ジグ)・・・・[5]
•  5.3 伸び計・・・・[5]
•  5.4 データ収集システム・・・・[5]
•  5.5 寸法測定器・・・・[5]
•  5.6 ひずみゲージ・・・・[5]
•  6 試験片・・・・[6]
•  7 試験片の準備・・・・[8]
•  7.1 試験片の加工・・・・[8]
•  7.2 試験片本数・・・・[8]
•  8 試験方法・・・・[8]
•  8.1 試験片の寸法測定・・・・[8]
•  8.2 試験手順・・・・[8]
•  8.3 試験の有効性判断・・・・[9]
•  9 計算・・・・[10]
•  9.1 破断時間・・・・[10]
•  9.2 損傷係数・・・・[10]
•  9.3 疲労試験後の残留強度・・・・[12]
•  9.4 試験結果の丸め方・・・・[12]
•  10 報告・・・・[12]
•  附属書JA(参考)負荷ジグ及び試験片のアライメント評価方法・・・・[13]
•  附属書JB(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[17]

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――――― [JIS R 1722 pdf 1] ―――――

R 1722 : 2015

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本ファインセラミックス協会
(JFCA)及び国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)から,工業標準原案を具して日本工業規
格を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規
格である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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――――― [JIS R 1722 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              R 1722 : 2015

室温における長繊維強化セラミックス複合材料の一定振幅下での疲労試験方法

Testing method for fatigue behavior of continuous fiber-reinforced ceramic composites at room temperature under constant amplitude

序文

  この規格は,2014年に第1版として発行されたISO 17140を基とし,我が国の実状に合わせるため技術
的内容を変更して作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格の内容を変更している事項で
ある。変更の一覧表にその説明を付けて,附属書JBに示す。
  長繊維強化セラミックス複合材料(炭素繊維強化炭素複合材料を含む。)は耐熱性に優れ,各種産業分野
における高温部材として幅広く適用されている。長繊維強化セラミックスを構造部材として使用する場合
には,室温における疲労挙動が材料データ及び部品設計データとして重要になる。この規格は,セラミッ
クス複合材料の室温における疲労挙動の測定について,客観的かつ容易に再現が可能な試験方法を提供し,
セラミックス複合材料を利用する諸工業の発展に寄与することを目的として制定された。

1 適用範囲

  この規格は,室温における長繊維強化セラミックス複合材料(炭素繊維強化炭素複合材料を含む。)の一
定荷重振幅,ひずみ振幅,又は変位振幅下での引張−引張若しくは引張−圧縮繰返し疲労特性試験方法に
ついて規定する。
  この方法は,一方向(1D),二方向(2D)及び三方向(xD)の連続繊維で強化された全ての長繊維強化
セラミックス複合材料に対する材料主軸方向の一定振幅下での疲労試験に適用できる。
    注記1 面外方向の強化繊維が垂直に配向していない場合,三方向(3D)強化ではなく,x方向強化
            (2    注記2 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
            ISO 17140:2014,Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics)−Mechanical
                properties of ceramic composites at room temperature−Determination of fatigue properties at
                constant amplitude(MOD)
              なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”
            ことを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。

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2
R 1722 : 2015
    JIS B 7502 マイクロメータ
      注記 対応国際規格 : ISO 3611,Geometrical product specifications (GPS)−Dimensional measuring
             equipment: Micrometers for external measurements−Design and metrological characteristics(MOD)
    JIS B 7721 引張試験機・圧縮試験機−力計測系の校正方法及び検証方法
      注記 対応国際規格 : ISO 7500-1,Metallic materials−Verification of static uniaxial testing machines−
             Part 1: Tension/compression testing machines−Verification and calibration of the force-measuring
             system(MOD)
    JIS B 7741 一軸試験に使用する伸び計の検証方法
    JIS R 1600 ファインセラミックス関連用語
    JIS R 1656 長繊維強化セラミックス複合材料の常温における引張応力−ひずみ挙動試験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 15733,Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics)−Test
             method for tensile stress-strain behaviour of continuous, fibre- reinforced composites at room
             temperature(MOD)
    JIS R 1687 長繊維強化セラミックス複合材料の高温における引張挙動試験方法
    JIS R 1721 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
      注記 対応国際規格 : ISO 14544,Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics)−
             Mechanical properties of ceramic composites at high temperature−Determination of compression
             properties(MOD)
    JIS Z 8401 数値の丸め方
    ISO 17161,Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics)−Ceramic composites−
        Determination of the degree of misalignment in uniaxial mechanical tests

3 用語,記号及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS R 1600及びJIS R 1721によるほか,次による。
3.1
平行部長さ,l(calibrated length)
  試験片平行部(断面積が一様かつ最小の部分)の長さ。
3.2
ゲージ部長さ,L(gauge length)
  試験片平行部においてひずみを算出する評点間の長さ。
3.3
初期ゲージ部長さ,L0(initial gauge length)
  無荷重時のゲージ部長さ。
3.4
初期断面積,A0(initial cross-section area)
  試験温度における試験片平行部の評点間における初期断面積。表面コーティング層がある場合は,見か
けの断面積及び実効断面積の2種類の断面積を定義する。
3.4.1
見かけの断面積,A0,a(apparent cross section area)
  表面コーティング層を含む試験片の初期断面積。

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                                                                                   R 1722 : 2015
3.4.2
実効断面積,A0,e(effective cross section area)
  表面コーティング層を除いた試験片の初期断面積。
3.5
長手方向の変量,ΔL(longitudinal deformation)
  荷重下におけるゲージ部長さと初期ゲージ部長さの差(L−L0)。
3.6
ひずみ,ε(strain)
  長手方向の変量を,初期ゲージ部長さで除した値(ΔL/L0)。
3.7
応力,σ(stress)
  試験片に加えられた荷重(外力)を初期断面積で除した値。応力には引張り及び圧縮がある。引張りを
プラス(+),圧縮をマイナス(−)で表記する。表面コーティング層がある場合は,見かけの負荷応力及
び実効負荷応力の2種類の負荷応力を定義する。
3.7.1
見かけの負荷応力,σa(apparent stress)
  表面コーティング層を含む見かけの断面積,A0,aを用いた場合の応力。
3.7.2
実効負荷応力,σe(effective stress)
  表面コーティング層を除いた実効断面積,A0,eを用いた場合の応力。
3.8
一定振幅負荷(constant amplitude loading)
  繰返し疲労荷重において,試験中に最大値及び最小値を一定とした負荷波形(図1)。
                 1 三角波   2 台形波    3 サイン波  4 平均値
                 5 最大値    6 最小値   7 振幅   8 範囲
                            図1−繰返し疲労試験における波形及び用語

――――― [JIS R 1722 pdf 5] ―――――

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