ワイオミング改造セラニーズ圧縮試験治具

型番：WTF-WC（ステンレス製）

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図1：組み立てられたワイオミングの改良型Celanese圧縮試験治具。

ワイオミングの改良型セラニーズ圧縮試験治具は、現在廃止されているASTM標準D3410セラニーズ圧縮試験治具（参考文献1）と比較して、設計を改良したものです。標準的なセラニーズ試験治具は、ウェッジグリップが円錐形に配置されていることから、しばしば批判されている。 タブ付き試験片の端を掴む一対のスプリットハーフコーンと、エンドブロック内の相手側コーンキャビティとの間の完全な表面接触を維持するためには、試験片のタブ付き端を正確な厚さに加工しなければなりません。これにより、試験片の準備にかかる時間とコストが大幅に増加し、試験法の信頼性が低下してしまいます。

ワイオミング改良型セラニーズ圧縮試験治具は、ワイオミング大学で開発されました（参考文献2～4）。 図2に示すように、この治具にはテーパー付きの円柱形のウェッジが組み込まれており、試験片の厚さに関係なく、エンドブロックに設けられた同じ半径のテーパー付き円柱形の切り欠きと全面的に接触するようになっています。これにより、標準的なCelanese製試験治具の主要な批判点が解消されました。その一方で、圧縮試験中にエンドブロックに発生する高い円周応力（フープ応力）を維持するのに非常に効率的なCelanese製治具の全体的な円形形状は維持されています。そのため、IITRIおよびワイオミング改良IITRIの圧縮試験用治具に比べて非常にコンパクトで、重さは約10ポンドしかありません。

ワイオミングの改良型セラニーズ・コンプレッション・テスト・フィクスチャー_1

図2：固定具を半分に分け、試料を一部取り付けた状態

IITRIおよびWyoming Modified IITRIのテストフィクスチャでは、標準的なCelaneseフィクスチャのような外部アライメントスリーブではなく、リニアベアリングのアライメントロッドが使用されています。これにより、摩擦や結合の可能性を最小限に抑え、アライメントを改善し、試験片のゲージ領域へのアクセスを向上させて、計測や観察を可能にしています。

設置の際にウェッジを試験片に締め付けることができるように、ウェッジの外端部にはそれぞれネジが切られている。このように試験片を最初に掴むことで、試験機の負荷が最初にかかったときに試験片がグリップ内で滑るのを防ぐことができる。 試験機の負荷が大きくなると、この負荷によるグリップのくさび作用が支配的になるため、これらのねじは極端にきつくする必要はない。

この治具は、公称長さ4.5インチ、幅0.50インチの試験片を試験するように設計されていますが、必要であれば、より幅の狭い試験片を試験することもできます。 例えば、標準的なセラニーズ試験片の長さ5.5インチを4.5インチに縮めた場合、治具は標準的な幅0.25インチのセラニーズ試験片を収容することができます。 標準ゲージ長さは0.50インチで、IITRI、ワイオミング改良IITRI、セラニーズ試験用取付け具と同じです。試験片全体の長さは、他の取付け具（すべて10°のウェッジテーパー角度を持つ）よりも1インチ短い。 このグリップ長さの減少は、ウェッジテーパー角度を8ºに減少させることで補正されます。

ワイオミング変成セラニーズ治具は、0.15インチから0.25インチの範囲のタブ領域の試験片厚さに対応するように設計されています。

ASTM規格D3410の一般的ガイドラインに従ったすべての圧縮試験治具の標準ゲージ長（タブ間の距離）は0.50インチです。したがって、ワイオミング改良セラニーズ圧縮試験取付け具を使用する標準試験片のタブの長さは2インチです。この治具は、ゼロから約1インチまでの非標準ゲージ長の試験片の試験にも使用することができます（より長いアライメントロッドを代用すれば、より長いゲージ長の試験片を使用することができます）。

グリップフェイスは、標準でセレーション加工が施されています。しかし、タングステン・カーバイド・パーティクル・コーティングされたグリップ・フェースも用意されています。

追加情報のソース。

1) ASTM規格D3410-03（2008年再承認）「Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading」American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania（初版は1975年）。

2) M.N.IrionとD.F.Adams、"Compression Creep Testing of Unidirectional Composite Materials"（一方向性複合材料の圧縮クリープ試験）。コンポジット, Vol.2, No.2, April 1981, pp.117-123.

3) J.S. Berg and D.F. Adams, "An Evaluation of Composite Material Compression Test Methods,".Journal of Composites Technology and リサーチ』Vol.11, No.2, Summer 1989, pp 41-46.

4) D.F.Adams and E.M.Odom, "Influence of Test Fixture Configuration on Measured Compressive Strength of a Composite Material," (英語) Journal of Composites Technology and Research, Vol.13, No.1, Spring 1991, pp.36-40.