2本レールせん断試験用治具（ASTM D4255）

型番：WTF-2R（ステンレス製）

2レール式せん断試験装置_0

Fig.1: 部分的に組み立てられた治具、試料を設置した状態、上部には試料設置用の治具を別個に示す

2本レールせん断試験方法と関連治具は、ASTM規格D4255（参考文献1）に方法Aとして記載されている。これは1983年にASTM規格となった。試験片は長さ6インチ、幅3インチで、厚さは任意である。ASTM規格では、0.05インチから0.13インチの間の厚さを推奨している。厚すぎるとグリップの中で滑ってしまいます。各レールのボルト3本が試験片を貫通しているため、試験片には6つの逃げ穴が必要です。

図1の写真上部にある取り付け治具の6つの大きな穴は、一対のサイドレールを試験片に固定するための留め具のクリアランスを確保するためのものです。

サイドレールの試料把持面は、炭化タングステン粒子でコーティングされている。 スペーサー・バー（図1の取り付け治具のすぐ下に示されている）は、最終組み立て時にレールの半分の間隔を適切な1/2インチに保つために設けられている。このスペーサーは、試験前に取り外される。

フィクスチャーエンドフィッティングは、標準的な直径1.25インチの平滑オススタッドで、それぞれに直径0.50インチの保持ピン十字穴があります（インストロンタイプDm 接続）、試験機のクロスヘッドやベースに直接接続したり、オプションのアダプターに接続したりすることができます。組み立てられたフィクスチャーは、その後、張力をかけて負荷をかけます。

この試験法は、今でもASTM規格ではありますが、あまり普及していません。図2の写真に示すように、実際のイオシペスク、ショートビームシアー、2レールシアーの試験片は比較的大きくなります。また、サイドレールを取り付けるために試験片に6つの穴を開ける必要があるため、試験片あたりの材料消費量が多くなり、追加コストがかかります。

2レール式せん断試験装置_1

Fig.2: 4つのせん断試験法における試験片サイズの比較。 

a)  ±45º 引張せん断（ASTM D3518）

b) イオシペスクせん断(ASTM D5379)

c) ショートビームシェアー（ASTM D2344)

d) 2レールせん断(ASTM D4255)   

これらの欠点を解消するために、ASTM D7078という規格があります。  Vノッチ付きレールシアー という試験法が開発されました。しかし、特定の用途に必要であれば、Wyoming Test Fixtures, Inc.から2レールせん断試験治具を入手することができます。

追加情報のソース。
1) ASTM Standard D 4255-01 (reapproved 2007), "Guide for Testing In-Plane Shear Properties of Composite Laminates", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (初版は1983年).

2) D.F. Adams および E.Q. Lewis, "Current Status of Composite Material Shear Test Methods," SAMPE Journal, Vol.31, No.1, January/February 1995, pp.32-41.

3) A.K. Hussain and D.F. Adams, "The Wyoming-Modified Two-Rail Shear Test Fixture for Composite Materials, Journal of Composites Technology and Research, Vol.21, No.4, October 1999, pp.215-223.

4) D.F.Adams and E.Q.Lewis, "Experimental Assessment of Four Composite Material Shear Test Methods," Journal of Testing and Evaluation, Vol.25, No.2, March 1997, pp.182-189.