ひずみゲージを用いない高精度圧縮ひずみ測定法

不使用应变片的高精度压缩应变测量方法

基本信息

批准号：
16H00334
负责人：
小泉隆行
金额：
$ 0.34万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00334/
关键词：
圧縮ひずみ測定温間圧縮試験ひずみ補正理論

项目摘要

[1]研究目的温度依存性及び引張圧縮特性に差異を有するMg材料等の力学的応答を厳密に調査するためには, 温間での単軸引張及び圧縮試験による評価が必要不可欠となる. 温間試験を実施する際, 引張試験は市販の万能試験機に恒温槽とビデオ伸び計を用いる方法が定着している. この手法は概ね精度良く応力-ひずみ曲線を取得できるが, 現状, 圧縮試験に関しては, ひずみ測定技術が確立されておらず, 定着手法が存在しない. 本研究では, 温間域でも使用可能な高精度圧縮ひずみ測定手法の開発とその精度検証を実施した.[2]実施計画(a) 万能試験機から出力されるクロスヘッド移動量を用いた試験片ひずみ算出手法の確立クロスヘッド移動量を試験片伸縮量とした場合, 実際には試験片と試験機両方の変形を含むために試験片ひずみが過大に評価される. それゆえ, 試験片伸縮量はクロスヘッド移動量から試験機伸縮量を除くことで高精度化されると考えた. 材料力学の知識を応用して, 万能試験機から出力される荷重―クロスヘッド移動量曲線をもとに, 試験片伸縮量を高精度に算出可能な定式化を考案した.(b) ひずみゲージとの比較による精度検証過去の研究において, A6061-T6材は, 単軸引張と単軸圧縮試験による真応力-対数ひずみ関係が同一になることが示されている. A6061-T6材を用いて, ひずみゲージによる単軸引張試験結果と本ひずみ算出手法による単軸圧縮試験結果の比較を行い, 本手法の精度検証を行った.[3]研究成果開発手法をもとに, A6061-T6材を用いて, ひずみゲージによる単軸引張試験と本ひずみ算出手法による単軸圧縮試験結果の真応力-対数ひずみ線図を比較した. 両曲線は良好な一致を示しており, 対数ひずみ1%以内の微小変形領域においても, ひずみゲージ並の精度を有することが分かった. 本手法はクロスヘッド移動量を用いるため, 試験機が弾性変形内であれば試験温度に依存することなく, 高精度の圧縮ひずみが測定可能となる. 以上より, ひずみゲージを用いない高精度の圧縮ひずみ測定手法の開発に成功した.

[1]为了严格研究MG材料的机械响应，该材料的机械响应在温度依赖性和拉伸压缩特性上有所不同，在温度温度下通过单轴张力和压缩测试进行评估是必不可少的。进行温暖的温度测试时，已经建立了使用恒温罐和视频延长计进行拉伸测试的方法。该方法通常可以以高精度获得应力 - 应变曲线，但是对于压缩测试，尚未确定应变测量技术，并且没有固定方法。在这项研究中，我们开发了一种高精度压缩应变测量方法，即使在热温下也可以使用并验证其准确性。 [2]实施计划（a）建立一种使用通用测试仪的交叉头运动输出计算样品应变的方法，当时交叉头运动的量是测试件的拉伸和收缩量，实际上将样品应变高估了，因为它包括样品的变形和测试机。因此，我们认为可以通过从交叉头运动量中除去测试仪的伸展量来增加标本的拉伸量。使用材料力学知识，我们设计了一种公式，该公式允许根据通用测试机的负载 - 交叉运动曲线输出输出，以高精度计算标本的拉伸量。（b）在过去的研究中，使用与应变测量值进行比较的精确验证，已经表明，A6061-T6材料的真正应力-T6材料与单轴拉伸测试和单轴压缩测试相同。使用A6061-T6材料，我们使用应变量表比较了单轴拉伸测试的结果以及使用应变计算方法的单轴压缩测试的结果，并验证了该方法的准确性。 [3]基于开发方法的研究和结果，我们使用A6061-T6材料创建了一种使用应变仪和使用该菌株计算方法的单轴压缩测试的单轴拉伸测试的真正应力 - 含量应变图和单轴压缩测试的结果。两条曲线都表现出良好的一致性，并且发现即使在对数应变的1％以内的小变形区域中，应变表的精度也与应变仪的准确性一样高。由于该方法使用交叉头运动的量，因此如果测试仪在弹性变形范围内，则可以在不依赖测试温度的情况下测量高精度压缩应变。从上面，我们成功地开发了一种不使用应变量表的高度准确的压缩应变测量方法。