ヨシペスク剪断試験治具(ASTM D5379

型番:WTF-IO(ステンレススチール製)

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図1:ASTM規格D 5379 ヨシペスクせん断試験用治具(オプションのアダプターと一緒に示す

Iosipescuせん断試験治具は、1970年代後半から1980年代前半にかけて、ワイオミング大学のComposite Materials Research Groupによって、複合材料用に積極的に開発されました。 それ以来、世界中の研究グループに多数の治具が提供され、現在ではこの試験法が広く使用されています。 この試験法を規定するASTM Standard D 5379は、1993年に初めて発行されました(参考文献1)。この規格には、一般的な試験方法が記載されています。また、一般的に得られる結果については、ここに挙げた参考文献にかなりの追加説明があります。

標準的な試験片(図1の正面写真に設置されているもの)は、長さ3インチ、幅0.75インチ、厚さ0.50インチまでの任意の厚さです。一般的には、厚さ0.1インチ程度の試験片を使用します。この固定具は、必要に応じて、より短く、より狭い試料にも対応できる。 試験片の各エッジには90°のノッチが加工されており、このノッチ部分の試験片表面にストレインゲージを取り付けて、せん断ひずみをモニターすることができます。標準の±45°二軸ゲージまたは特殊な イオシペスク ゲージを使用するのが一般的である。試験片の下側の切り欠き(図1の正面写真)の下にある治具から突き出ている小径の棒を、試験片を取り付ける際に指で持ち上げて、試験片の左右の中心を決める。試験片は、固定具の平らな背面に押し上げられて、前後の位置を決める。テーパーのついたウェッジは、クランプを目的としたものではありません。幅がわずかに異なる試験片に対応できるよう、指のつまみで調整します。厚さの異なるウェッジを用意することで、厚さの変化が少ない試料にも対応できます。

固定装置の可動部にはリニアボールブッシュ(図1の背面写真参照)が内蔵されており、固定装置のベースに取り付けられた硬化鋼製の垂直ポスト上を移動します。このボールベアリングは、ガイドポストの結合を排除し、摩擦抵抗を最小限に抑えます。ベアリングの適合性は、固定具の可動部の裏側にあるネジとロックナットで調整することができる。

使用時には、フィクスチャーは試験機のベースに直接固定されています。図2の標準サイズのフィクスチャーに示されているように、フィクスチャーの可動部の半分にねじ込まれた、ロックリングと直径0.50インチのクロスピン穴を備えた直径1.25インチの標準スタッドをフィクスチャーと一緒に購入することができます。特別なアダプターが必要な場合 装着する このスタッドは、使用している特定の試験機、例えば、標準的な インストロン タイプ Df 図1に示すようなアダプターをオプションとして提供することができます(わずかな追加費用で)。アダプターはスタッドにピンで固定され、フィクスチャーに付属のロックリングで固定されます。

特殊な治具の例をFig.2に示します。左側の小さな固定具は、基本的には標準固定具の1/4スケールモデルで、長さ20mm、幅5mm、厚さ5mmまでの試料を試験するように設計されています。右側には、比較のために標準サイズの固定具が示されている。また、標準よりも大きなサイズの特注品も製作している。

iosipescuの剪断テストフィクスチャー_2

図2:1/4スケール イオシペスク 剪断金具(左 そして 標準フィクスチャ(右

図3は、高温試験用に設計された特殊な治具である。このフィクスチャーは、ニッケル製のプレートで作られています。 スーパーアロイ高温下での使用が可能です。このような高温で動作するボールブッシュは入手できないため、固定具の右半分は、大口径の密着型アライメントポスト上で動くようになっている。また、通常は高温の炉内で使用されるため、底面には支柱に取り付けるためのネジ穴(ほとんど見えない)があり、上部には取り付け用のネジスタッドが設けられている。

iosipescuのせん断テストフィクスチャ_3

図3:ニッケル スーパーアロイ イオシペスク 1500°F (815°C)まで使用可能なせん断試験治具

追加情報のソース。

1) ASTM Standard D5379-12, "Standard Test Method for Shear Properties of Composite Materials by the V-Notched Beam Method", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (初版は1993年5月).

2) N. Iosipescu, "New Accurate Procedure for Single Shear Testing of Metals," ジャーナル オブ マテリアルズ, Vol.2, No.3, 1967年9月, pp.537-566.

3) D.E. Walrath and D.F. Adams, "The Iosipescu Shear Test as Applied to Composite Materials,".実験メカニクス, Vol.23, No.1, March 1983, pp.105-110.

4) D.F.Adams and D.E.Walrath, "Current Status of Iosipescu Shear Test Method," ジャーナル オブ コンポジット マテリアルズ, Vol.21, June 1987, pp.484-505.

5) D.F.Adams and D.E.Walrath, "Further Development of Iosipescu Shear Test Method,"実験メカニクス, Vol.27, No.2, June 1987, pp.113-119.

6) D.F. Adams, "The Iosipescu Shear Test Method as Used for Testing Polymers and Composite Materials,". ポリマー複合材料, Vol.11, No.5, October 1990, pp.286-290.となっています。

7)D.F.Adams and E.Q.Lewis, "Experimental Strain Analysis of the Iosipescu Shear Test Specimen," 実験メカニクス, Vol.35, No.4, December 1995, pp.352-360.