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公開番号2025076684
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188447
出願日2023-11-02
発明の名称中空試験片
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類G01N 3/08 20060101AFI20250509BHJP(測定;試験)
要約【課題】中空試験片の内部に導入される流体の体積を低減できる中空試験片を提供する。
【解決手段】長手方向に沿って延在する中空試験片であって、長手方向の一方側に形成された一方側大径部と、長手方向の他方側に形成された他方側大径部と、一方側大径部と他方側大径部との間に形成された一方側大径部及び他方側大径部よりも外径が小さい平行部と、を含み、平行部は、外周面と、内周面と、内周面に形成され、内周面の周方向に沿って延在する応力集中部と、を有し、平行部の内径をD1、平行部の長手方向の長さをL1と定義した場合において、平行部の長さL1は、0.5×D1≦L1≦3×D1の条件を満たす。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
長手方向に沿って延在する中空試験片であって、
前記長手方向の一方側に形成された一方側大径部と、
前記長手方向の他方側に形成された他方側大径部と、
前記一方側大径部と前記他方側大径部との間に形成された前記一方側大径部及び前記他方側大径部よりも外径が小さい平行部と、を含み、
前記平行部は、
外周面と、
内周面と、
前記内周面に形成され、前記内周面の周方向に沿って延在する応力集中部と、を有し、
前記平行部の内径をＤ１、前記平行部の前記長手方向の長さをＬ１と定義した場合において、前記平行部の前記長さＬ１は、０．５×Ｄ１≦Ｌ１≦３×Ｄ１の条件を満たす、
中空試験片。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記応力集中部は、
前記平行部の前記内周面に形成された環状の切り欠き部であって、断面形状がＶ字状の環状の切り欠き部を含む、
請求項１に記載の中空試験片。
【請求項３】
前記平行部の前記内周面は、
前記内径Ｄ１を有する第１内周面と、
前記第１内周面よりも内径が小さい第２内周面と、
前記第１内周面と前記第２内周面とを繋ぐ段差面と、を含み、
前記応力集中部は、前記段差面の外周縁を含む、
請求項１に記載の中空試験片。
【請求項４】
前記中空試験片の中空部に配置される少なくとも１つの固形部材を有する、
請求項１～３の何れか１項に記載の中空試験片。
【請求項５】
前記少なくとも１つの固形部材は、
前記中空試験片の前記内周面との間に間隔をあけて対向する外周面を有する棒状部材を含む、
請求項４に記載の中空試験片。
【請求項６】
前記少なくとも１つの固形部材は、
前記中空部に充填される複数の球状体を含む、
請求項４に記載の中空試験片。
【請求項７】
前記平行部の外径をＤ２と定義した場合において、前記平行部の前記外径Ｄ２は、１．５×Ｄ１≦Ｄ２≦２×Ｄ１の条件を満たす、
請求項１～３の何れか１項に記載の中空試験片。
【請求項８】
前記一方側大径部の外径をＤ３と定義した場合において、前記一方側大径部の前記外径Ｄ３は、２×Ｄ１≦Ｄ３≦３×Ｄ１の条件を満たす、
請求項７に記載の中空試験片。
【請求項９】
前記一方側大径部と前記平行部との間に形成され、前記一方側大径部に向かうにつれて大径となる一方側拡径部であって、外周面に径方向における内側に凸となるＲ形状を有する一方側拡径部と、
前記他方側大径部と前記平行部との間に形成され、前記他方側大径部に向かうにつれて大径となる他方側拡径部であって、外周面に径方向における内側に凸となるＲ形状を有する他方側拡径部と、をさらに含む、
請求項１～３の何れか１項に記載の中空試験片。
【請求項１０】
前記一方側拡径部の前記長手方向の長さをＬ２と定義した場合において、前記一方側拡径部の前記長さＬ２は、１／３×Ｌ１≦Ｌ２≦１／２×Ｌ１の条件を満たす、
請求項９に記載の中空試験片。
（【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】
本開示は、中空試験片に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
材料試験の試料である試験片を水素ガス等のガスが封入された圧力容器内に配置した状態で、材料試験を行うオートクレーブ式の材料試験機が知られている。オートクレーブ式の材料試験機により、水素ガス環境中の材料試験を行う場合には、使用水素量が多く試験の実施が容易ではないため、試験機関が限られている。
【０００３】
特許文献１には、流体を中空部に導入可能な中空試験片であって、長手方向の中央部の内面に内径を大きくするような切り欠き部が形成された中空試験片が開示されている。中空試験片を用いた材料試験では、オートクレーブ式に比べて使用水素量を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許４８１７２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のような、切り欠き（応力集中部）を有する中空試験片は、材料試験、例えば、応力集中部の疲労試験、を精度良く実施可能な具体的形状が定まっていないという問題がある。また、応力集中部の加工は、狭隘部の加工となるため、応力集中部の加工精度を担保する課題がある。応力集中部を加工できるように中空試験片の内部形状を拡大すると中空部における流体の使用量が多くなるという問題がある。上記流体が爆発の危険性がある水素ガス等である場合には、流体の使用量が多くなると安全管理に課題が生じることになる。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、中空試験片の内部に導入される流体の体積を低減できる中空試験片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】
本開示の少なくとも一実施形態に係る中空試験片は、
長手方向に沿って延在する中空試験片であって、
前記長手方向の一方側に形成された一方側大径部と、
前記長手方向の他方側に形成された他方側大径部と、
前記一方側大径部と前記他方側大径部との間に形成された前記一方側大径部及び前記他方側大径部よりも外径が小さい平行部と、を含み、
前記平行部は、
外周面と、
内周面と、
前記内周面に形成され、前記内周面の周方向に沿って延在する応力集中部と、を有し、
前記平行部の内径をＤ１、前記平行部の前記長手方向の長さをＬ１と定義した場合において、前記平行部の前記長さＬ１は、０．５×Ｄ１≦Ｌ１≦３×Ｄ１の条件を満たす。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、中空試験片の内部に導入される流体の体積を低減できる中空試験片が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る中空試験片を備える材料試験システムの概略図である。
本開示の一実施形態に係る中空試験片の中心軸方向に沿った概略断面図である。
図２に示される中空試験片の切り欠き部の概略断面図である。
図２に示される中空試験片にコネクタと閉止栓を接続した状態を示す概略断面図である。
本開示の一実施形態に係る中空試験片の中心軸方向に沿った概略断面図である。
本開示の一実施形態に係る中空試験片の中心軸方向に沿った概略断面図である。
本開示の一実施形態に係る中空試験片の中心軸方向に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
（【００１１】以降は省略されています）

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