規格ISO/CD 22183、ISO 18872、SAE J 2749 高速引張試験の目的
高ひずみ速度下での応力-ひずみ曲線の測定は、例えば自動車製造業界におけるクラッシュシミュレーションの設計データを提供します。
高速引張試験に関する国際規格は、現在は試験の特定の側面に対してのみ利用可能です。
- SAE J 2748では一般的な形式での試験装置の試験と要求事項を定義しています
- ISO 18872は、より高いひずみ速度での結果を推定するための一般的な定義と手順を備えた、より理論的なアプローチです。 この規格の使用は限定されます。
- ISO/CD 22183では、荷重測定の動的挙動の品質基準を含む現行ドラフト規格であり、したがって、測定グラフの品質に関する統一のとれた評価が可能になります。
高ひずみ速度下での引張挙動は、指定された試験片で、既知の条件下で、静的試験から約 5 m/sまでの引張速度で測定されます。 これにより、ISO 8256に準拠したタイプ3の試験片で最大 200 1/s のひずみ速度を達成できます。
試験要求事項
この試験では、通常、アキュムレータに蓄えられた油圧エネルギーによってピストンが必要な試験速度まで短時間で加速される油圧高速引張試験機が使用されます。これは低速から高速まで測定可能なマシンタイプです。
約1.5 m/sを超える速度範囲での試験は、落重試験機を使用して実行することもできます。この場合の試験アレンジは引張衝撃試験に似ており、試験片の片側をしっかりとつかみ、反対側にヨークを取り付けて、落錘の動きを試験片に伝えます。低速では、落下高さが低く、必要な落下質量が非常に大きいため、落重試験機で試験をする意味はありません。
試験の有効性のためには、引っ張りグリップまたはヨークの速度と試験片の変形の両方を高解像度で十分な速度で決定できる適切な変位測定システムを使用することが不可欠です。通常、DIC 評価を備えた高速カメラ システムがこの目的に使用されます。
荷重は、高精度の測定と 200 kHz を超える測定取得レートに加えて、可能な限り高い機械的固有振動数を備えた頑丈で低質量の測定システムを介して測定されます。この固有振動の周期は、測定対象となる試験イベントまでの測定時間より少なくとも 8～10 倍小さくなければなりません。
理論的には、引張りグリップの動きはゼロから所望の引張り速度まで時間的に遅延なく加速し、その後は一定のままである必要があります。この理想的なシナリオに可能な限り近づくために、ピストンと試験片グリップの間に、ロストモーションバーと呼ばれる追加の低質量のエレメントが使用されます。このエレメントは、接続された試験片グリップとともに、変形プロセスの動的シーケンスを決定するため、必要な第3軸への応力ひずみ曲線の割り当てにとって非常に重要です。
試験は通常、ISO 291 に準拠した通常の気候下で行われます。プラスチックの高速引張挙動を広い温度範囲で試験する場合は、高速試験エリアに設置できる温度チャンバーを利用できます。
