ノースロップ社製オープンホールテストフィクスチャー（NAI-1504C）

型番：WTF-NH（ステンレス製）

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図1：Northrop社製開孔式圧縮試験治具の組み立てと試験片の取り付け。

ノースロップ開放穴圧縮試験治具は、ノースロップ社によって開発された。 ノースロップ仕様書NAI-1504Cに記載されています（参考文献1参照）。タブのない試験片は長さ3インチ、幅1インチで、厚さは試験する材料とレイアップによって様々です。ノースロップ仕様書では、0.125インチから0.250インチまでの厚さを様々なケースで推奨している。標準試験片の中央には直径0.25インチの穴が開いていますが、端部の破砕が起こらない場合は、穴のない試験片の圧縮試験にもこの治具が使用されています。

この治具は、より良く知られているボーイング開放穴圧縮試験治具、Wyoming Test Fixtures, Inc.Model WTF-OH（セクションC-1参照）と競合するもので、ASTMの標準規格となっています（参考文献2参照）。Northropの方法は、試験材料を節約するために、はるかに小さい試験片を使用し、Boeingのバージョンは、長さ12インチ、幅1.50インチというように、4倍の長さと50％の幅の試験片を使用します。

Northrop 開放型圧縮試験片は、図 1 に示した固定具の中で、破壊に至るまで圧縮された状態で直接端部に荷重がかけられ、試験片は固定具の一方の端から他方の端まで伸びて固定具と同じ高さになります。この固定具は、試験片を両側面に沿って実質的に連続して支持し、ひずみゲージとそのリード線を収容するための切り欠きが設けられています（部分的に組み立てられた固定具の図2を参照）。 試験片は、上下のペアの間にわずかな隙間（0.1インチ）を空けて対になってボルトで固定された4つの主支持ブロックの間に拘束されます。このアセンブリは、アセンブリの軸方向のアライメントを維持するために、図のように蝶ナットで固定された外側の拘束プレートの間に軽くクランプされます。組み立てられた治具は、試験片が取り付けられた状態で、試験機の平らなプラテンの間に置かれ、破壊するまで圧縮荷重がかけられます。

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図2：部分的に組み立てられたノースロップ社の開孔式圧縮試験治具。

ノースロップの開孔圧縮試験結果は、直径0.25インチの孔が両試験方法の標準であるにもかかわらず、試験片の幅が異なるため、通常、ボーイングの開孔圧縮試験治具の結果と直接比較されていません。しかし、参考文献3では、幅1インチと1.5インチのNorthrop試験片の結果を、せん断荷重と端部荷重の両方についてBoeing取付け具の結果と比較しており、これらの結果は、2つの試験方法が同等の結果を与えることを示唆しています。 別の議論は、参考文献4に記載されています。

追加情報のソース。

1) Northrop Specification NAI-1504C, "Open Hole Compression Test Method," Northrop Corporation, Hawthorne, California, May 1988.

2) ASTM Standard D6484-09 (2009), "Open-Hole Compressive Strength of Polymer Matrix Composite Laminates", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (1999年に初版発行).

3) S.L. Coguill, D.F. Adams, "A Comparison of Open-Hole Compression Fixtures by Experimental Evaluation," Proceedings of 45th International SAMPE Symposium and Exhibition, Long Beach, California, May 2000, pp.1095-1105.

4) D.F. Adams, "Open Hole Compression Testing," 高機能複合材料, 2005年3月, pp.12-13.