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公開番号2025041237
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2023148411
出願日2023-09-13
発明の名称二軸引張試験機
出願人学校法人日本工業大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01N 3/02 20060101AFI20250318BHJP(測定;試験)
要約【課題】荷重比一定での試験が実現でき、かつ安価・簡便な二軸引張試験機を提供する。
【解決手段】二軸引張試験機は、互いに直交する二軸の四方向に沿って試験片を引っ張る二軸引張試験機であって、前記試験片の四方向の部分を各別に保持する複数の保持部と、前記複数の保持部に各別に接続される複数の接続部と、前記複数の接続部に対してループ状に架け渡される架設部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
互いに直交する二軸の四方向に沿って試験片を引っ張る二軸引張試験機であって、
前記試験片の四方向の部分を各別に保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部に各別に接続される複数の接続部と、
前記複数の接続部に対してループ状に架け渡される架設部と、を備える、
二軸引張試験機。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記複数の接続部に対して前記架設部が架け渡される角度は、任意の角度に変更可能とされる、
請求項１に記載の二軸引張試験機。
【請求項３】
前記二軸の一方の第１軸に沿う方向を第１軸方向とし、前記二軸の他方の第２軸に沿う方向を第２軸方向とし、前記試験片に荷重が負荷されるとき、前記架設部において前記第１軸方向の一部は前記試験片の引張方向に対して平行に延び、前記架設部において前記第２軸方向の一部は前記第１軸方向に対して角度θで延びており、
前記第１軸方向の荷重Ｆｘと前記第２軸方向の荷重Ｆｙとの比Ｆｘ：Ｆｙは、
Ｆｘ：Ｆｙ＝１：ｓｉｎθで示される、
請求項１又は２に記載の二軸引張試験機。
【請求項４】
前記複数の保持部に各別に接続された複数のロードセルを更に備え、
前記四方向の中央から前記保持部、前記ロードセル、前記接続部の順に並んでいる、
請求項１又は２に記載の二軸引張試験機。
【請求項５】
前記複数の接続部の各々は、前記ロードセルを挟んで前記保持部とは反対側の位置に、前記架設部が架け渡される複数のプーリを備える、
請求項４に記載の二軸引張試験機。
【請求項６】
前記架設部のうち前記複数のプーリに架け渡された部分と、前記ロードセルと、前記保持部とは、前記四方向において同軸上に配置される、
請求項５に記載の二軸引張試験機。
【請求項７】
前記複数のプーリのうち前記ロードセルに最も近い位置に配置される第１プーリを支持する第１支持部と、
前記保持部及び前記第１支持部を前記四方向において直線上に案内するガイド部と、を更に備える、
請求項６に記載の二軸引張試験機。
【請求項８】
前記四方向に各別に配置される複数の前記第１支持部に接続されるパンタグラフ機構を更に備える、
請求項７に記載の二軸引張試験機。
【請求項９】
前記ガイド部を支持するベースプレートを更に備える、
請求項７に記載の二軸引張試験機。
【請求項１０】
前記複数のプーリのうち前記第１プーリとは異なる位置に配置される第２プーリを支持する第２支持部を更に備え、
前記ベースプレートには、平面視で前記ガイド部と重ならない位置に、前記第２支持部を着脱可能に取付可能な複数の取付穴が形成される、
請求項９に記載の二軸引張試験機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸引張試験機に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
十字形状の試験片を引っ張ることにより引張り試験を行う二軸引張試験機が知られている。例えば、二軸引張試験機としては、応力比制御型二軸引張試験機及び変位比固定型二軸引張試験治具がある。
応力比制御型二軸引張試験機は、駆動源の油圧シリンダをフィードバック制御することで応力比一定とするものである（例えば、非特許文献１参照）。この応力比制御型二軸引張試験機は、試験終了まで応力比一定で測定でき、直線的な応力履歴を与えられるため、適切に材料の塑性特性の数式化に使うことができる。しかし、高精度な専用試験機であるため、高価である。
変位比固定型二軸引張試験治具は、単軸引張試験機に取り付けて荷重を加えることでアームが四方向にスライドするものである。この変位比固定型二軸引張試験治具は、駆動源をもたない治具なので安価である。しかし、試験片の腕部の伸び変形が生じるため、ひずみ比さえ一定にならず、この結果、応力比一定の試験も行うことができない。このため、実験データをそのまま塑性特性のモデルに使うことは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
再公表ＷＯ２０１５／１７３９１５号公報
【非特許文献】
【０００４】
サーボモータハイドロテック方式による二軸引張試験機の開発, S.MATSUMOTO, K.TASHIRO, A.MAZAKI, S.IKEDA, K.YOSHIDA, S.TAKAHASHI, T.KUWABARA, Journal of the JSTP vol.53 no.623 (2012-12) 1065
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の応力比制御型二軸引張試験機は、応力比一定（荷重比一定）で測定はできるが、専用試験機であり高価である。一方、変位比固定型二軸引張試験治具は、試験治具であり安価ではあるが、応力比やひずみ比を制御できない。そのため、荷重比一定での試験が実現でき、かつ安価・簡便な二軸引張試験機が望まれている。
【０００６】
そこで本発明は、荷重比一定での試験が実現でき、かつ安価・簡便な二軸引張試験機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る二軸引張試験機は、互いに直交する二軸の四方向に沿って試験片を引っ張る二軸引張試験機であって、前記試験片の四方向の部分を各別に保持する複数の保持部と、前記複数の保持部に各別に接続される複数の接続部と、前記複数の接続部に対してループ状に架け渡される架設部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、荷重比一定での試験が実現でき、かつ安価・簡便な二軸引張試験機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る二軸引張試験機を単軸引張試験機に組み付けた状態を示す斜視図。
第１実施形態に係る二軸引張試験機の斜視図。
第１実施形態に係る二軸引張試験機の平面図。
第１実施形態に係る二軸引張試験機の一部を拡大して示す斜視図。
第１実施形態に係る二軸引張試験機の荷重比の設定例１を示す平面図。
第１実施形態に係る二軸引張試験機の荷重比の設定例２を示す平面図。
第１実施形態に係る二軸引張試験機の荷重比の設定例３を示す平面図。
第１実施形態に係る二軸引張試験機の荷重比の設定例４を示す平面図。
第２実施形態に係る二軸引張試験機の側面図。
第２実施形態に係る二軸引張試験機の平面図。
実施例１－４の荷重比一定の予察試験結果の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態においては、二軸引張試験機の一例として、単軸引張試験機に組み付けることで十字形状の試験片を引っ張り可能に構成された単軸駆動型二軸引張試験機の例を挙げて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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