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）

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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レールせん断試験方法と関連する治具は、ASTM規格D4255（参考文献1）のA法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、任意の合理的な厚さである。ASTM規格では、0.05 "から0.13 "の間の厚さを推奨しています。試験片が薄すぎると、座屈します。厚みがありすぎると、グリップの中で滑ってしまいます。各レールの3本のボルトが試験片を貫通しているため、試験片に6つのクリアランスホールが必要です。

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には、タングステン・カーバイド粒子がコーティングされています。 スペーサー・バー（図1の取り付け治具のすぐ下）は、最終的な組み立て時にレールの半分の間に適切な1/2インチの間隔を維持するために用意されています。このスペーサーは、テストの前に取り外されます。

フィクスチャーのエンドフィッティングは、標準的な直径1.25インチの滑らかなオス型スタッドで、それぞれに直径0.50インチの固定ピン用の十字穴があります（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.