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公開番号2025060199
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170776
出願日2023-09-29
発明の名称試験システム及び試験方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G01N 3/04 20060101AFI20250403BHJP(測定;試験)
要約【課題】ガスによって昇圧した環境で実施される試験において得られる特性値の正確性が高められた試験システムの提供。
【解決手段】圧力容器と、圧力容器内に設置されるクレビス、ピン、及び試験片と、を有し、クレビスと試験片とは、それぞれに設けられた貫通穴に挿入されるピンによって連結され、試験片の貫通穴の直径をD₁とし、連結された状態でのピンにおける試験片との接触部での直径をD₂としたとき、D₂/D₁≦0.80の式を満足する、試験システム。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
圧力容器と、前記圧力容器内に設置されるクレビス、ピン、及び試験片と、を有し、
前記クレビスと前記試験片とは、それぞれに設けられた貫通穴に挿入される前記ピンによって連結され、
前記試験片の前記貫通穴の直径をＤ
１
とし、連結された状態での前記ピンにおける前記試験片との接触部での直径をＤ
２
としたとき、前記Ｄ
１
と前記Ｄ
２
との比が下記式１を満足する、試験システム。
Ｄ
２
／Ｄ
１
≦０．８０・・・式１
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記クレビスの前記貫通穴の直径をＤ
３
とし、連結された状態での前記ピンにおける前記クレビスとの接触部での直径をＤ
４
としたとき、前記Ｄ
３
と前記Ｄ
４
との比が下記式２を満足する、請求項１に記載の試験システム。
Ｄ
４
／Ｄ
３
≧０．９０・・・式２
【請求項３】
クレビスと試験片とを、それぞれに設けられた貫通穴に挿入されるピンによって連結する工程と、
連結された前記クレビス、前記試験片、及び前記ピンを圧力容器内に設置する工程と、
前記圧力容器内にガスを導入して昇圧した後に、前記試験片に対して試験を行う工程と、を有し、
前記試験片の前記貫通穴の直径をＤ
１
とし、連結された状態での前記ピンにおける前記試験片との接触部での直径をＤ
２
としたとき、前記Ｄ
１
と前記Ｄ
２
との比が下記式１を満足する、試験方法。
Ｄ
２
／Ｄ
１
≦０．８０・・・式１
【請求項４】
前記クレビスの前記貫通穴の直径をＤ
３
とし、連結された状態での前記ピンにおける前記クレビスとの接触部での直径をＤ
４
としたとき、前記Ｄ
３
と前記Ｄ
４
との比が下記式２を満足する、請求項３に記載の試験方法。
Ｄ
４
／Ｄ
３
≧０．９０・・・式２

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、試験システム及び試験方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、高圧ガス環境下での各種の特性値を取得するための試験が行われている。例えば、水素ガス中でＣＴ試験片を用いて行われる破壊靭性試験では、水素ガス中での荷重－変位曲線を取得することができる。
【０００３】
こうした高圧ガス環境下での試験に用いられる試験装置等について、例えば特許文献１には、高圧容器を、少なくとも一端に開口部を有する筒状の本体部と、この開口部を開閉自在に閉塞する蓋部とにより構成し、高圧容器内に高圧ガスを導入した際に蓋部にかかる軸力を高圧容器に外方から係脱自在とされたプレスフレームによって担持し、蓋部に固定された試験片に対して蓋部を貫通するロッドを通じて荷重を付加するアクチュエータ部によって試験片の変形量を測定可能とし、さらにプレスフレームを離脱させて蓋部を開放することによって試験片を装着・取出自在とした機械特性試験装置、が開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、アクチュエータからの荷重を加える材料試験用治具本体と、同治具本体の孔部および被検体の孔部を連結するピンとをそなえるとともに、上記の治具本体および被検体とピンの接触部からの高周波ノイズの発生を低減させるべく、上記ピンと上記被検体の孔部との接触部および上記ピンと上記治具本体の孔部との接触部における上記ピンの外周面に、高分子材料のコーティング層が形成された材料試験機用治具、が開示されている。
【０００５】
また特許文献３には、治具本体のコンパクト試験片が連結される溝部の両側部に、治具本体とコンパクト試験片を連結してコンパクト試験片に荷重を作用させる負荷ピンが挿通するピン穴を形成し、該ピン穴の負荷ピンが接するピン穴面を略平面として、試験中に負荷ピンがピン穴に対し回転し得るように構成した破壊靭性試験用治具において、前記治具本体に、前記コンパクト試験片がその自重で傾かないように略水平に支持する弾性支持片を設けてなる破壊靭性試験用治具、が開示されている。
【０００６】
また特許文献４には、加熱手段を有する試験片収容部と、この試験片収容部の両側に各々延長される測定部と負荷部とを有し、前記試験片収容部と負荷部とは連続して流体が導入されるように構成されており、この負荷部はピストンとシリンダ機構より成り、このピストンは試験片の一端に連結され、他端は測定部と連結されており、前記試験片収容部に導入された雰囲気ガスによって前記ピストンが押圧されて試験片に負荷を掛けるように構成された高温、高圧破壊靭性試験機、が開示されている。
【０００７】
また特許文献５には、疲労予き裂加工を施した一本の試験片に引張荷重を加えながら、その荷重の大きさを測定するとともに、その試験片における荷重線上箇所以外の所定箇所の開口変位または歪を測定し、かつ、前記所定箇所の開口変位または歪の複数レベルにおいてそれぞれわずかに除荷し、前記荷重と所定箇所の開口変位または歪との関係の測定結果から前記各除荷点におけるコンプライアンスとそれまでに加えたエネルギーをそれぞれ演算し、その各コンプライアンスおよびエネルギーの演算結果から、前記試験片における荷重線上の開口変位およびそれに対応するエネルギーをそれぞれ換算により推定演算し、その荷重線上の開口変位およびそれに対応するエネルギーとの関係から、Ｊ積分値－き裂進展量の関係ひいては引張限界Ｊ積分値を求める弾塑性破壊靭性試験方法、が開示されている。
【０００８】
また特許文献６には、水素ガスを含む高圧ガスが導入される高圧容器が設けられ、この高圧容器内に、機械特性を評価するための試験片に荷重を負荷するとともに、前記試験片に負荷された荷重を検出する歪ゲージが付設されたロードセルを備えた試験荷重負荷検出装置が配設されてなる機械特性試験装置において、前記歪ゲージの絶縁層がセラミックスからなる機械特性試験装置、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００４－３４０９２０号公報
実開昭６０－７０６６号公報
実開昭６１－１１２２５２号公報
特開昭５８－１３７７３５号公報
特開平２－４０５２８号公報
特開２００６－３４９４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来から、高圧ガス環境下での各種の特性値を取得するため、試験片とクレビスとを貫通穴にピンを挿入することで連結し、連結された試験片、クレビス及びピンを圧力容器内に設置して、ガスにより昇圧した後に各種試験を実施することが行われている。しかし、昇圧した環境で行われる試験では、メカニズムは明確になっていないが、ガスによる圧力によって試験片に荷重が負荷されることがあった。そして、試験片にガスの圧力による荷重が負荷された状態で試験を行った場合、本来の試験荷重とは別の荷重がかかってしまう為に、評価の正確性が劣ることがあった。
そのため、ガスによって昇圧した環境で実施される試験において、評価（つまり得られる特性値）の正確性を高めることが望まれている。
（【００１１】以降は省略されています）

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