JIS Z 2205:2019 スプリット・ホプキンソン棒法を用いた高変形速度試験方法

                                                                                   Z 2205 : 2019

pdf 目 次

ページ

•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 記号及び内容・・・・[2]
•  5 原理・・・・[5]
•  6 圧縮試験・・・・[5]
•  6.1 試験装置・・・・[5]
•  6.2 試験片・・・・[7]
•  6.3 試験手順・・・・[8]
•  6.4 計算・・・・[8]
•  7 引張試験・・・・[9]
•  7.1 試験装置・・・・[9]
•  7.2 試験片・・・・[11]
•  7.3 試験手順・・・・[13]
•  7.4 計算・・・・[13]
•  8 曲げ試験・・・・[14]
•  8.1 試験装置・・・・[14]
•  8.2 試験片・・・・[16]
•  8.3 試験手順・・・・[17]
•  8.4 計算・・・・[17]
•  9 試験報告書・・・・[18]
•  附属書A(参考)スプリット・ホプキンソン棒法における一次元弾性波伝ぱ理論を用いた応力,ひずみ及びひずみ速度の算出方法・・・・[20]
•  附属書B(規定)スプリット・ホプキンソン棒法における測定機器の測定条件・・・・[22]
•  附属書C(参考)試験報告書の例・・・・[23]

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――――― [JIS Z 2205 pdf 1] ―――――

Z 2205 : 2019

まえがき

  この規格は,産業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本高圧力技術協会(HPI)及
び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,産業標準原案を添えて日本産業規格を制定すべきとの申出が
あり,日本産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産業規格である。
  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産業標準調査会は,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 Z 2205 pdf 2] ―――――

                                       日本産業規格                             JIS
                                                                              Z 2205 : 2019

スプリット・ホプキンソン棒法を用いた高変形速度試験方法

High deformation rate testing by split Hopkinson bar method

1 適用範囲

  この規格は,スプリット・ホプキンソン棒法を用いた高変形速度試験の中で,圧縮,引張及び曲げの試
験方法について規定する。
  なお,金属材料,非金属材料など個々の製品規格で圧縮,引張及び曲げの試験方法が規定されている場
合には,適用しない。

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。
    JIS G 0202 鉄鋼用語(試験)
    JIS G 4805 高炭素クロム軸受鋼鋼材
    JIS H 4040 アルミニウム及びアルミニウム合金の棒及び線
    JIS H 4080 アルミニウム及びアルミニウム合金継目無管
    JIS Z 2241 金属材料引張試験方法

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS G 0202及びJIS Z 2241によるほか,次による。
3.1
応力波,ひずみ波
  応力又はひずみが波動として伝ぱする波。弾性変形域で波動として伝ぱする場合は,弾性応力波又は弾
性ひずみ波ともいう。試験片の応力又はひずみを計算する際には,一次元縦弾性応力波又は一次元縦弾性
ひずみ波とみなして取り扱う。
3.2
入力棒
  スプリット・ホプキンソン棒法の試験装置を構成する一部品で,試験片に弾性応力波を付与する棒。
3.3
出力棒
  スプリット・ホプキンソン棒法の試験装置を構成する一部品で,試験片の変形によって伝ぱする弾性応
力波を捉える棒。

――――― [JIS Z 2205 pdf 3] ―――――

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Z 2205 : 2019
3.4
打撃棒
  スプリット・ホプキンソン棒法の圧縮試験及び曲げ試験の試験装置を構成する一部品で,入力棒に弾性
応力波を発生させるために衝突させる棒。
3.5
打撃管
  スプリット・ホプキンソン棒法の引張試験装置を構成する一部品で,圧縮試験及び曲げ試験における打
撃棒に相当する役目を果たす管。
3.6
ヨーク
  スプリット・ホプキンソン棒法の引張試験装置を構成する一部品で,入力棒の一端(試験片締結部では
ない。)に固定されており,打撃管との衝突によって入力棒中に弾性応力波を発生させるもの。
3.7
入射波
  入力棒中を伝ぱする応力又はひずみの時間変化のうち,打撃棒などの衝撃力によって誘起され,試験片
へ向かって進行する弾性応力波又は弾性ひずみ波。
3.8
反射波
  入力棒中を伝ぱする応力又はひずみの時間変化のうち,試験片で反射され,入射波と逆向きに向かって
進行する弾性応力波又は弾性ひずみ波。
3.9
透過波
  出力棒中を伝ぱする応力又はひずみの時間変化のうち,入射波による試験片の変形を通じて誘起される
弾性応力波又は弾性ひずみ波。
3.10
動的平衡状態
  試験片が変形しているときに,試験片の両端で力が釣り合っている状態。
3.11
機械的インピーダンス
  部材の断面積に,密度及び弾性波速度を乗じたもの。

4 記号及び内容

  記号及び対応する内容を,表1に示す。

――――― [JIS Z 2205 pdf 4] ―――――

                                                                                              3
                                                                                   Z 2205 : 2019
                                       表1−記号及び内容
     記号      単位                                     内容
                                            試験装置
     DST       mm     打撃棒の直径
     DSTi      mm     打撃管の内径
     DSTo      mm     打撃管の外径
     D1        mm     入力棒の直径
     D2        mm     出力棒の直径
     LST       mm     打撃棒の長さ
     LSTt      mm     打撃管の長さ
      L1       mm     入力棒の長さ
      L2       mm     出力棒の長さ
     CST      mm/s    打撃棒の弾性波速度
     CSTt     mm/s    打撃管の弾性波速度
     C1       mm/s    入力棒の弾性波速度
     C2       mm/s    出力棒の弾性波速度
      A1      mm2     入力棒の断面積
      A2       mm2    出力棒の断面積
      E1       MPa    入力棒の縦弾性係数
      E2       MPa    出力棒の縦弾性係数
      ρ1     kg/mm3  入力棒の密度(附属書A参照)
      ρ2     kg/mm3  出力棒の密度(附属書A参照)
      V0      mm/s    打撃棒の打出し速度
     V0t      mm/s    打撃管の打出し速度
     ZST       kg/s   打撃棒の機械的インピーダンス
     ZSTt      kg/s   打撃管の機械的インピーダンス
      Z1       kg/s   入力棒の機械的インピーダンス
     G1        mm     入力棒の試験片に接する端部からひずみゲージ1の中央までの距離(圧縮試験)
     G2        mm     出力棒の試験片に接する端部からひずみゲージ2の中央までの距離(圧縮試験)
     G1t       mm     入力棒の試験片締結部からひずみゲージ1の中央までの距離(引張試験)
     G2t       mm     出力棒の試験片締結部からひずみゲージ1の中央までの距離(引張試験)
     G1b       mm     入力棒の試験片に接する端部からひずみゲージ1の中央までの距離(曲げ試験)
     G2b       mm     出力棒の試験片に接する端部からひずみゲージ2及びひずみゲージ3の中央までの距離
                      (曲げ試験)
     σY       MPa    入力棒又は打撃棒の降伏応力の内,小さい方の値
     σYt      MPa    入力棒又は打撃管の降伏応力の内,小さい方の値
      r1       mm     入力棒の先端半径(曲げ試験)
      r2       mm     出力棒1及び出力棒2の先端半径(曲げ試験)
      l        mm     支点間距離
                                             試験片
      dS       mm     円柱状圧縮試験片の直径
      aS       mm     正四角柱状圧縮試験片の一辺の長さ
      LS       mm     圧縮試験片の長さ
     AS        mm2    圧縮試験片の断面積
     dSt       mm     丸棒引張試験片の平行部の直径
      wt       mm     板状引張試験片の平行部の幅
      ht       mm     板状引張試験片の板厚
      LP       mm     引張試験片の平行部の長さ
      R        mm     引張試験片の肩部の半径

――――― [JIS Z 2205 pdf 5] ―――――

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