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。

Northrop Open-Hole Compression Test Fixtureは、Northrop Corporationによって開発されました。 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)。試験片は長さ3インチ、幅1インチ、厚さは試験する材料とレイアップに応じて様々です。ノースロップ仕様書では、様々なケースで0.125インチから0.250インチの厚さを推奨しています。標準的な試験片には、中央に直径0.25インチの穴が開いているが、端部の破砕が起こらないのであれば、この治具は穴のない試験片の圧縮試験にもうまく使用されている。

この治具は、よく知られているBoeing Open-Hole Compression Test Fixture, Wyoming Test Fixtures, Inc.の実行可能な競争相手である。モデルWTF-OH(セクションC-1参照)、これはASTM標準である(参考文献2参照)。ノースロップ社の方法では、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、ボーイング社の方法では、4倍の長さと50%の幅の試験片(長さ12インチ、幅1.50インチ)を使用しています。

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。

ノースロップ社のオープンホール圧縮試験結果は、通常、ボーイング社のオープンホール圧縮試験用治具の結果と直接比較されることはありませんでした。これは、試験片の幅が異なるためですが、直径0.25インチの穴はどちらの試験方法でも標準的なものです。しかし、参考文献3では、ノースロップ社の1インチおよび1.5インチ幅の試験片の結果を、せん断および端部荷重の両方についてボーイング社の治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にある。

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.