ロングビーム曲げ試験機 (ASTM D7249)

型番：WTF-LF（アルミ・ステンレス製）

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図1：標準的なロングビームフレクシャー治具（3点および4点荷重）。完全に調整可能なスパン、刻印された目盛り、24インチの最大サポートスパン、12インチの最大荷重スパン、3インチ×1インチの硬化スチール製の荷重およびサポートパッド。

この試験法は、サンドイッチパネル試験用に1957年にASTM D7249として初めて標準化されました（文献1）。 しかし、この試験法は他のタイプの試験片、例えばASTM D790、D6272、ASTM D7264による固体積層板の曲げ試験にも有用です。(参考文献2、3、4)。標準のロングビーム曲げ治具は、他の実用的な最大長や幅の試験片に対応するようにカスタマイズすることもできます。

ASTM D7249では、1点（ミッドスパン）荷重または2点荷重（図1に示すセットアップ）のいずれかを使用することができます。これらは通常、それぞれ3点曲げ、4点曲げと呼ばれます。この治具はどちらの構成でも使用でき、1つのローディングヘッドを取り外し、残りの1つをローディングビームの中心に置いて3点荷重を行うことができます。

使用時には、フィクスチャーは試験機の上部と下部の両方に取り付けられます。特定の試験機用のあらゆるタイプの接続部に取り付けるための特注アダプターを作ることができますが、取付け具には含まれていません。

もう一つのオプションは、図2に示すように、標準の治具にアライメントロッドとリニアベアリングを追加することである。 これにより，試験機のアライメントとは無関係に，治具の半分の部分の相互のアライメントが維持される。下部のアタッチメントがなくなり、治具は試験機のベース上に自由に配置されます。

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図2：アライメントロッドとリニアベアリングを追加した標準的なロングビームフレキシングフィクスチャ。

フィクスチャーの総重量を適正に保つために、ローディングビームとサポートビーム、ローディングヘッドとサポートヘッドは、スチールではなく高強度（6061-T6）のアルミニウムで製作されています。図2に示すオプションのアライメントロッドとベアリングを使用すると、15ポンド追加されます。

ワイオミングの固定具は、図1、2に示すように、回転する平板を内蔵しています。 図3には、回転するフラットのクローズアップが示されています。 ASTM D7249では、円筒形のローディングポイントやサポートポイントの使用も認められています。このため、必要に応じて、これらのピボットフラットを簡単に取り外し、直径0.50インチの硬化ピボット上に直接試料を搭載/支持することが可能です。

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図3：ローディング・ヘッドのピボット・フラットのクローズアップ。

また、幅広や幅狭のローディングフラット、様々な直径のローディングシリンダー、試料のセンタリングストップなど、ローディングやサポートの構成に応じて様々なアクセサリーをご用意しています。

アライメントロッドやリニアベアリングは、Fig.4に示すように、スパンの短いフレクシャーフィクスチャーにも使用することができます。

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図4：ガイド・ロッドとピボット・フラットを備えた特別な10インチ・ローディング＆サポート・スパン・フィクスチャ。

図 5 に示すのは、3 点および 4 点荷重用に設計された、特殊なネジ調整式の長尺ビーム曲げ試験治具です。 ねじ調整を使用すると、両方の試験片支持部が一緒に出入りし、負荷ヘッドに対して中央に保たれます。 同じことが4点荷重のヘッドにも当てはまります。 4点荷重用のセットアップを図5に示す。

同じ治具を3点荷重用に構成したものを図6に示します。 4 点式ローディングヘッドが邪魔にならないように、ローディングビームを逆さまにしています。 アダプターが3点式ローディングヘッドに置き換わり、アダプターはビームの反対側に取り付けられています。

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Fig.5: 4点負荷時のねじ調整式長尺ビーム曲げ金具

ロングビーム屈曲テストフィクスチャー_5

Fig.6: 3点荷重の場合のネジ調整式長尺ビーム曲げ金具

逆サイクル疲労負荷用に特別に設計された特殊なロングビーム曲げ試験治具を図7に示す。 試験片は荷重点と支持点の間にクランプされており、逆方向の荷重が可能となっている。 これらのクランプは、試験片がたわむとベアリングで回転します。 負荷点と支持点のスパンの長さはどちらも調整可能であり，3点および4点の負荷をかけることができる。

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図7：特殊な逆サイクル疲労長尺ビームフレキシング治具

ASTM D7774

図8：ASTM D7774 反転サイクル疲労長尺ビーム曲げ治具

Oまた、サンドウィッチパネル、ショートビーム、ロングビーム、ソリッドラミネートなどの特殊な構成の曲げ試験用治具も用意されています。

追加情報のソース。

1) ASTM Standard C 7249-20 (2020), "Facesheet Properties of Sandwich Constructions by Long Beam Flexure", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania.

2) ASTM Standard D 790-10 (2010), "Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (初版は1970年)に記載されています。

3) ASTM Standard D 6272-10 (2010), "Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials by Four-Point Bending", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (初版は1998年).

 4) ASTM Standard D 7264-07 (2007), "Flexural Properties of Polymer Matrix Composite Materials", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (初版は2006年)に記載されている。