温度制御を実現した高精度簡易圧縮試験法の開発

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[1] 研究目的現在, 金属薄板材の汎用的圧縮試験手法は限定されていることから, 高精度の圧縮試験結果を簡便かつ安価に取得できる温間圧縮試験手法の開発とその精度検証を実施した.[2] 実施計画(a) 万能試験機に取り付け可能な圧縮試験治具の開発文献調査の結果から, 簡便かつ安価な圧縮試験手法を確立するためには, 上下台座を用いて試験片を圧縮する古典的な圧縮試験手法を改良することが効果的であるとの着想を得た. 古典的手法を参考に, 下部台座に容器を取り付けることで油を充填させる仕組みを持たせ, 万能試験機に容易に設置できる治具を開発した. 容器内に充填させた油をヒーターで加熱することにより, 簡便に温間圧縮試験が実施できる手法を確立した.(b) 単軸引張・圧縮試験結果の比較による精度検証過去の研究において単軸引張と単軸圧縮試験での真応力-対数ひずみ線図に差異が発生しないことが報告されているA1100-O(室温), A6061-T6(室温から200℃), 2種類の板材を用いて, 単軸引張試験と単軸圧縮試験結果の比較を行い, 本圧縮試験法の精度検証を行った.[3] 研究成果本圧縮試験は油中での試験となることから, 古典的圧縮試験手法の弱点であった台座と試験片間の摩擦の抑制に大変効果的であることがわかった. 温間圧縮試験実施の際も, 小型試験片を油によって加熱するために熱効率が大変高く, 温度分布が一定となりやすいために安定した温度制御が実現できた. また, 座屈を防止するために接着剤を用いて板材を板厚方向に積層する積層試験片の採用により, A1100-O(室温), A6061-T6(室温から200℃), 2種類の板材において, 引張圧縮特性に差異が無いことを確認した. 以上より, 薄板材の圧縮試験が簡便かつ容易に実施できる温間圧縮試験手法の開発に成功した.