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 | ページ 3

                                                                                              9
                                                                                   R 1722 : 2015
  伸び計を使用する場合,平行部に伸び計を取り付ける。
8.2.3  測定
  測定は,次による。
a) 試験機及びひずみ計測のための機器のゼロ調整を行う。
b) 最大繰返し数を入力する。荷重・長手方向ひずみ(変位)の記録を開始する。
c)   法の場合,最大及び最小応力値を入力する。表面コーティング層がある場合は,見かけの負荷応力,
    又は実効負荷応力である旨を明記する。
      B法の場合,最大及び最小ひずみ値を入力する。
      C法の場合,最大及び最小変位値を入力する。
d) 周波数及び波形を入力する。
e) 疲労試験を開始する。
      A法の場合,荷重制御とする。
      B法の場合,ひずみ制御とする。
      C法の場合,アクチュエータ変位制御とする。
      注記1 試験開始直後に過負荷がないことを確認する。
      注記2 過負荷が顕著な場合はPIDなどの制御パラメータを変更して試験条件を決める。
      注記3 この試験の前に予備試験片で制御パラメータの設定を行うことが望ましい。
f)  伸び計を用いている場合,応力・ひずみ線図を最大繰返し数まで記録する。コンピュータ制御試験機
    による計測及び制御が望ましい。全てのサイクルでデータ取得ができない場合は,データ取得サイク
    ルとして,次によることが望ましい。
  1) 繰返し数10回までは全サイクル
  2) 繰返し数10回を超え100回以下は10サイクルごと
  3) 繰返し数100回を超え1 000回以下は100サイクルごと
  4) 繰返し数1 000回を超え10 000回以下は1 000サイクルごと
  5) 以下,1桁増加する最初の回数ごとに,繰返し数の十分の一サイクルごととする。端数については,
      1データを取得する。
g) 試験中に試験片の温度上昇が激しい場合は,試験片(近傍)に熱電対を設置する,又はサーモグラフ
    ィによって試験片表面温度を測定する。

8.3 試験の有効性判断

  次のa)   f) の場合を除き,得られた試験結果は有効とする。
a) 試験条件が記録されていない場合。
b) 試験条件を満足していない場合。
c) ダンベル形試験片の場合,き裂の起点が平行部でないもの。起点が平行部であれば,き裂がr部に進
    展しても有効とする。
d) 試験片がグリップ部で滑った場合。ただし,A法(荷重制御)に限り,正常荷重が負荷されていれば
    有効とする。
  また,次の場合は,損傷パラメータの試験結果は無効とする。
e) 伸び計の滑りが生じた場合。
f)  室温変動による伸び計測定値のドリフト。

――――― [JIS R 1722 pdf 11] ―――――

10
R 1722 : 2015

9 計算

9.1 破断時間

  破断時間は,式(1)によって算出する。
                        tf  Nf           
                                f × 3 600                                           (1)
                      ここに,     tf :  破断時間(h)
                                  Nf :  繰返し疲労寿命
                                   f :  試験周波数(Hz)

9.2 損傷係数

  損傷係数は,式(2)によって算出する。
                               E,napp
                        Dn  1                                                        (2)
                               E,1 app
                      ここに,       Dn :  繰返し数nにおける損傷係数
                                   E1,app :  初めの負荷におけるセカント係数
                                          R=0の場合,σmaxとなる点と(0, ε1 residual)となる点の勾配
                                           とする[図3 a)]。
                                           R<0の場合,σmaxとなる点と(0, ε1 residual)となる点の勾配
                                           とする[図3 b)]。
                                           R>0の場合,σmaxとなる点と除荷時にσminとなる点の勾配
                                           とする[図3 c)]。
                                 ε1 residual :  初めの負荷における残留ひずみ
                                           R=0の場合,無負荷時のひずみとする[図3 a)]。
                                           R<0の場合,無負荷時のひずみとする[図3 b)]。
                                           R>0の場合,E1, appの勾配線と横軸の交点ひずみとする[図
                                           3 c)]。
                                   En,app :  繰返し数nにおけるセカント係数
                                           図3における(σmax) / (εmax−εn residual)
                                 εn residual :  繰返し数nにおける残留ひずみ
                                           R=0の場合,無負荷時のひずみとする[図3 a)]。
                                           R<0の場合,図3 b) における (εunl+εl) / 2とする。
                                           R>0の場合,En,appの勾配線と横軸の交点ひずみとする[図
                                           3 c)]。
  一般に,損傷係数,最大ひずみ,残留ひずみは,繰返し数に対してプロットされる。図3 a)図3 c) に,
繰返し疲労における三つのケースについて示す。

――――― [JIS R 1722 pdf 12] ―――――

                                                                                             11
                                                                                   R 1722 : 2015
                                        E1 app                       En app
                                            a)   =0
                                            b)   <0
                                            c)   >0
                     1 1サイクル        2 nサイクル       εl 負荷ひずみ
                     εunl 無負荷ひずみ E0 初期弾性率
                              図3−疲労試験における応力ひずみ線図

――――― [JIS R 1722 pdf 13] ―――――

12
R 1722 : 2015

9.3 疲労試験後の残留強度

  疲労試験中に破断しなかった場合,試験片に対してJIS R 1656に基づいた引張り試験を行い,残留強度
を測定する。

9.4 試験結果の丸め方

  破断時間,損傷係数及び疲労試験後の残留強度に関する各試験結果は個々に算出し,JIS Z 8401によっ
て有効数字3桁に丸める。

10 報告

  試験結果報告書には,次の項目を記載する。
  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 1722を使用した旨の記述)
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(グリップ方式,荷重方式,伸び計及びひずみゲージの形式,
    荷重の伝達方式)
g) 周波数(Hz)
h) 波形
i)  最大及び最小応力(A法) 表面コーティング層がある場合は,見かけの負荷応力,又は実効負荷応
    力である旨を明記する。
j)  最大及び最小ひずみ(B法)
k) 最大及び最小変位(C法)
l)  繰返し疲労寿命及び破断時間。破断せずに打切りをした場合は,繰返し数
m) 疲労試験後の残留強度(実施した場合) 表面コーティング層がある場合は,見かけの負荷応力,又
    は実効負荷応力である旨を明記する。
n) 試験した試験片数,及び有効試験数
o) 損傷係数(測定した場合)
p) 記録した全ての試料の破壊位置
q) 試験中に試験片の温度上昇が激しい場合は必要に応じてその温度
r) 試験場所又は試験室の温度,雰囲気(大気中,真空中),相対湿度

――――― [JIS R 1722 pdf 14] ―――――

                                                                                             13
                                                                                   R 1722 : 2015
                                          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
  この附属書は,ISO 17161を要約して,負荷ジグ及び試験片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
  対象とする疲労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E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 1722 pdf 15] ―――――

次のページ PDF 16