JIS H 7904-2012 多孔状和蜂窝状金属的分离式霍普金森压杆试验

1 1 1 2 2 2 2 3 4 4 4 57.1準備 5 6 68.1準備 6 6 6 6 7 7 7 79.6緻密化開始ひず 7 7 8 9この規格は,50%以上の気孔率をもつポーラス金属の室温における高速圧縮試験方法について規定する。この試験方法の適用可能な試験速度範囲は,0.1～100m/s(試験片高さが100mmの場合の初期ひずみ速度1～10³s-¹に相当)とする。次に揭げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。JISH7902ポーラス金属の圧縮試験方法JISH7903ポーラス金属の然伝尊率試験方法3用語及び定義落下高さ落すい(錘)式衝撃試験機において,落下開始時の加圧ジグ加圧面と試験片上面との距離。2サーボ式圧縮試験機において,駆動側加圧ジグが移動を開始してから他方の加圧ジグが試験片に接触すポーラス金属に0.1～100m/sの試験速度で圧縮試験力を付与し,試験力及び変位を測定し,プラトー応力,エネルギ一吸収量などの高速圧縮変形特性を評価する。ポーラス金属に高速で圧縮試験力を付与する試験方法として,落すい式高速圧縮試験及びサーボ式高速圧縮試験がある。落すい式高速圧縮試験は,所定の高さから重すい(錘)を落下させて圧縮試験力を付与する試験方法である。試験速度は,重すいの落下高さによって変化させる。圧縮変形するときに重すいが減速することに十分注意する必要がある。また,規定の試験速度に必要な落下高さを得られない場合は,重すいに初速度サーボ式高速圧縮試験は,油圧サーボ機構又は電気サーボ機構によって加圧ジグを高速で移動させて圧縮試験力を付与する試験方法である。試験速度は,サーボ制御によって変化させる。駆動装置は,速度制5試験機ポーラス金属の高速圧縮試験に用いる試験機は,落すい式衝撃試験機又はサーボ式圧縮試験機による。落すい式衝撃試験機は,重すい,加圧ジグ,ロードセル,変位計,アブソーバ及びガイドフレームによって構成し,その基本構成の例を図1に示す。落すい式衝撃試験機の基本構成は,次による。a)重すい重すいは,ガイドフレームに沿って鉛直方向下向きに落下し,試験片に試験力を付与するた重すいは,落下の際の衝撃によって変形せず,任意に質量を変化させることができるものとする。b)加圧ジグ加圧ジグは,試験片の上下に位置し,試験片に圧縮試験力を加えるために使用する。加圧ジグは,試験力によって変形せず,圧縮試験力が正しく軸方向に加わり,曲げ応力などの試験加圧面の面積は,試験片の断面積より大きくしなければならない。加圧面は,平たんに研磨し,加圧面の中心が機棒の中心線上に一致し,互いに平行に設置する。c)ロードセルロードセルは,試験片に作用する試験力を測定するために使用する。試験力の指示精度は,設定した試験速度において,指示値の±1%の精度で連続測定が可能なもの重すいに加速度計を取り付け,試験力を測定する場合は,その信号を試験力に変換できるものとすd)変位計変位計は,試験中の加圧ジグの移動量を測定するために使用する。変位計は,慣性力の影響3重すい重すい加圧ジク試験片図1一落すい式衝撃試験機の基本構成の例5.3.1構成要素梓本体によって構成し,その基本構成の例を図2に示す。5.3.2基本構成サーボ式圧縮試験機の基本構成は,次による。験力伝達部品である。破断ピンの材質は,所要試験力には十分に耐え,かつ,ロードセル及び加圧ジグの耐荷重以下で大きな塑性変形を伴わず破断できるものとする。4e)ストッパストッパは,加圧ジグの間に設けて,試験片が所定高さまで変形した後に加圧ジグの移動図2一油圧サーボ式圧縮試験機の基本構成の例6試験片6.1試験片の作製試験片の作製は,機械加工,放電加エなどによる。試験片を切断する場合には,ポーラス金屈のセル機造,気孔の形熊などを変化させないように十分注意试験片の形状及び寸法は,次による。a)試験片の形状は,四角柱又は円柱とする。なお,他の方法で求めた場合は,その測定法を報告書に記録する。c)試験片の初期高さH₀は,試験片知辺の長さ又は血径の1倍以上2倍以下とする。ただし,落すい式高速圧縮試験の場合,試験片の初期高さH₀は,重すいがアブソーバに接触したときの試験片高さH₁の2倍を超えるようにする(図3参照)。d)落すい式高速圧縮試験の予備試験に使用する試験片の形状及び寸法は,JISH7902の5.1(試験片の形状及び寸法)による。5試験片H₀>2HF加圧ジグ加圧ジグ図3一落すい式高速圧縮試験の試験片高さとアブソーバ高さとの関係7落すい式高速圧縮試験落すい式高速圧縮試験の準備は,次による。a)予備試験予備試験は,試験を実施する前に重すい質量を設定するために,同じ材質の試験片を用いて,JISH7902によって圧縮試験を行う。予備試験は,1回以上行い,圧縮ひずみ50%までのエネルギー吸収量をJISH7902の簡条7(計算)b)落下高さ落下高さは,式(1)による。H=V²12g…………g:重力加速度(9.8m/s²)このときの初期ひずみ速度は,式(2)となる。H₀:試験片の初期高さ(mm)c)重すい質量重すい質量は,式(3)を満たすものとする。Wa:7.1a)で求めた圧縮ひずみ50%までのエネルギー吸収量試験片を圧縮する過程で試験片からの抗力によって減速が著しくなるため,重すい質量を十分に大きくする必要がある。d)アブソーバ試験片が所定の高さまで圧縮変形した後,重すいが確実に停止するために必要なアブソーバの高さ寸法を決定する。タを取得する計測機器が正常に動作することを確認する。f安全対策ポーラス金属の材質によっては,圧縮変形中に崩壊し,試験片が飛散するおそれがあるため,試験機の周囲に仕切りなどを設置し,立入禁止区域を設けるなどの安全対策を行う。6落すい式高速圧総试験は,次による。測定值は,JISZ8401の規定によって,0.1mmの桁に丸める。試験片が振動によって移動するのを防止するため,試験片端面に接着剤を塗布して加圧ジグに固定してもよい。接着剤は,表面の開気孔部分に浸透しない程度に薄く塗布し,試験片接着面の開気孔部c)所定の位置にアブソーバを設置する。d)重すいを落下させ,試験力及び変位を記録する。記録は,10kHz以上のサンプリング周波数で行う。8サーボ式高速圧縮試験サーボ式高速圧縮試験の準備は,次による。c)助走区間助走区間は,規定の試験速度で圧縮試験するために,試験速度に応じて決定する必要があ試験機に試験片を設置せずに加圧ジグを移動させて,加圧ジグの移動距離一時間曲線を得る。この曲線を用いて,試験速度に達するまでに必要な助走区間を決定する。e)安全対策安全対策は,7.1りによる。サーボ式高速圧縮試験は,次による。d)加圧ジグの間に,ストッパを設置する。ストッパは,圧縮変形中の試験片がストッパに触れない位置に設置する。D試験片に規定の試験速度で圧縮試験力を加え,試験力及び変位を記録する。記録は,10kHz以上のサここに,e:圧縮ひずみ(%)79.2圧縮応力9.3圧縮応力ー圧縮ひずみ曲線圧縮応力一圧縮ひずみ曲線の作成は,次による。a)9.1及び9.2によって求めた圧縮ひずみ及び圧縮応力から,圧縮応力一圧縮ひずみ曲線(図4)を作成b)圧縮応力に周期的なノイズが含まれる場合[図4a)]は,適切なフィルタ処理によって不要なノイズを除去した圧縮応力ー圧縮ひずみ曲線[図4b)]を作成する。フィルタ処理の推奬例を,附属書Aに記載する。压縮庇力(N/mm2)压縮庇力(N/mm2)(zwu/N)4王圧縮ひずみ(%)圧縮ひずみ(%)図4ーポーラスアルミニウムの圧縮応力ー圧縮ひずみ曲線の計測例(試臉速度:4m/s)プラトー応力は,20～30%圧縮ひずみでの圧縮応力から,式(6)によって求める。9.5密化開始応力9.6緻密化開始ひずみ緻密化開始ひずみは,圧縮ひずみ30%以上の領域で,緻密化開始応力における圧縮ひずみとする。9.7エネルギー吸収量í位体積当たりのエネルギー吸収上は,式(7)によって求める。8试験報告青には,次の川を記載する。ただし,d)~Φの頭川は,必要に応じて服告する。2)形状及び寸法3)密度,気孔率,平均気孔径及びそれらの測定方法4)気孔形状(オープンセル,クローズドセルなど)5)スキンの有無1)試験場所の温度例:落すい式衝撃試験機,油圧(電気)サーボ式圧縮試験機の別3)試験速度及び初期ひずみ速度4)試験回数,加圧面潤滑及び接着の有無5)試験力及び変位を記録したサンプリング周波数d)圧縮試臉力一変位曲線落すい式高速圧縮試験の場合は,アブソーバ作動開始変位を明示する。9附属書A