特許ウォッチ

公開番号2025084674
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2024135669
出願日2024-08-15
発明の名称材料試験及び材料試験片のためのシステム及び方法
出願人ザ・ボーイング・カンパニー
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 3/12 20060101AFI20250527BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明は、材料試験及び材料試験片のためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】材料試験システム及び方法は、試験片と、試験台と、データ収集部とを含む。試験片は、軸に沿って延伸する本体と、本体によって形成された中空内部とを含む。試験台は、試験片の中空内部を内部加圧する。データ収集部は、試験片を表すデータを取得する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
材料試験のためのシステム（１００）であって、前記システムは、
－試験片（１０２）であって、
軸（１０４）に沿って延伸する本体（１０６）、及び
前記本体（１０６）によって形成された中空内部（１０８）、
を備える試験片（１０２）と、
－前記試験片（１０２）の前記中空内部（１０８）を内部加圧する試験台（１１０）と、
－前記試験片（１０２）を表すデータ（１１４）を取得するデータ収集部（１１２）と
を備える、システム（１００）。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記中空内部（１０８）を備える前記本体（１０６）は、付加製造によって形成される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記データ収集部（１１２）は、
前記データ（１１４）を収集するセンサ（１３８）と、
前記センサ（１３８）によって収集された前記データ（１１４）に基づいて前記試験片（１０２）の少なくとも１つの性質（１１８）を決定するコンピュータ（１１６）と
を備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記センサ（１３８）は、画像センサ（１４０）を備え、
前記コンピュータ（１１６）は、デジタル画像相関を使用して前記試験片（１０２）の変形（１４２）及び歪み（１４４）を決定する、請求項３に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記試験台（１１０）は、
前記試験片（１０２）を支持するベースプレート（１２０）と、
前記ベースプレート（１２０）を通って延伸し、前記試験片（１０２）の前記中空内部（１０８）と流体連通している導管（１２２）と
を備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記試験片（１０２）を加熱するヒータ（１２４）をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記試験片（１０２）を取り囲むエンクロージャ（１３２）をさらに備え、
前記エンクロージャ（１３２）内のエンクロージャ圧力（１３４）の少なくとも１つは、制御可能であり、前記エンクロージャ（１３２）内のエンクロージャ温度（１３６）は、制御可能である、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記試験片（１０２）の前記本体（１０６）は、
前記軸（１０４）に沿って延伸する第１の部分（１５２）と、
前記軸（１０４）に沿って前記第１の部分（１５２）から延伸する第２の部分（１５４）と
を備え、
前記第１の部分（１５２）は、第１の材料（１５６）を含み、
前記第２の部分（１５４）は、第２の材料（１５８）を含み、
前記第１の材料（１５６）及び前記第２の材料（１５８）は、異なる、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記試験片（１０２）の前記本体（１０６）は、
前記軸（１０４）に沿って延伸する第１の部分（１５２）と、
前記軸（１０４）に沿って前記第１の部分（１５２）から延伸する第２の部分（１５４）と
を備え、
前記第１の部分（１５２）は、第１の断面寸法（１６０）を含み、
前記第２の部分（１５４）は、第２の断面寸法（１６２）を含み、
前記第１の断面寸法（１６０）及び前記第２の断面寸法（１６２）は、異なる、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
前記試験片（１０２）の前記本体（１０６）は、
前記軸（１０４）に沿って延伸する第１の部分（１５２）と、
前記軸（１０４）に沿って前記第１の部分（１５２）から延伸する第２の部分（１５４）と
を備え、
前記第１の部分（１５２）は、第１の厚さ（１６４）を含み、
前記第２の部分（１５４）は、第２の厚さ（１６６）を含み、
前記第１の厚さ（１６４）及び前記第２の厚さ（１６６）は、異なる、請求項１に記載のシステム（１００）。
（【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、一般に、材料試験に関し、より詳細には、材料のハイスループット試験のためのシステム及び方法、並びにそのようなハイスループット試験システム及び方法と共に使用するための材料試験片に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
製造された物品を設計する際、物品の性能を計算モデル化することが望ましい。計算モデルは、異なる条件下での材料の実験試験により収集された材料性質データを使用して生成される。標準的な試験方法論は、試験ごとに１つの材料性質データセットについて１つの材料試料を試験することに依存している。したがって、所与の材料についての特性評価を開発するために、いくつかの試験を実施して複数のデータセットを取得しなければならない。しかし、合金及び付加製造などの材料科学の進歩により、非常に多数の潜在的な材料の組み合わせが可能になっている。膨大な数の材料オプションは、コストと時間の両方の観点から標準的な試験方法論を実現不可能にする。したがって、当業者は、ハイスループット材料試験における研究開発努力を継続している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
材料試験のためのシステム及び方法、並びにシステム及び方法と共に使用される材料試験片の例が開示される。以下は、本開示による主題の、特許請求されるものもされないものもある例の非網羅的なリストである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一例では、開示されたシステムは、試験片と、試験台と、データ収集部とを含む。試験片は、軸に沿って延伸する本体と、本体によって形成された中空内部とを含む。試験台は、試験片の中空内部を内部加圧する。データ収集部は、試験片を表すデータを取得する。
【０００５】
別の例では、開示されたシステムは、試験片を含む。試験片は、軸に沿って延伸する本体と、本体によって形成された中空内部とを含む。試験片の中空内部は、加圧されるように構成されている。
【０００６】
一例では、開示された試験片は、軸に沿って延伸する本体と、本体によって形成された中空内部とを含む。試験片の中空内部は、加圧されるように構成されている。
【０００７】
一例では、開示された方法は、（１）試験片を内部加圧するステップと、（２）内部加圧しながら試験片を表すデータを取得するステップと、（３）データを使用して試験片の少なくとも１つの性質を決定するステップとを含む。
【０００８】
システム、方法、及び試験片の他の例は、以下の詳細な説明、添付の図面、及び添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
従来の材料試験方法論の一例の概略ブロック図である。
改善されたハイスループット材料試験方法論の一例の概略ブロック図である。
材料試験のためのシステムの一例の概略図である。
試験片及び試験台の一例の概略断面図である。
試験片及び試験台の一例の概略断面図である。
試験片の一例の概略断面図である。
試験片の一例の概略立面図である。
図７の試験片の一例の概略断面図である。
試験片の一例の概略立面図である。
図９の試験片の一例の概略断面図である。
試験片の一例の概略立面図である。
図１１の試験片の一例の概略断面図である。
試験片の一例の概略立面図である。
図１３の試験片の一例の概略断面図である。
試験片の一例の概略断面図である。
試験片の一例の概略断面図である。
システムの一部の一例の概略図である。
システムの一部の一例の概略図である。
システムの一部の一例の概略図である。
システムの一部の一例の概略図である。
システムの一例の概略ブロック図である。
材料試験のための方法の一例のフロー図である。
航空機の製造及び保守点検方法の一例のフロー図である。
航空機の一例の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１～図２１を全体的に参照すると、例として、本開示は、材料試験システムとも称され得る、材料試験のためのシステム１００を対象とする。本開示はまた、材料試験片とも称され得る、システム１００と共に使用するための試験片１０２を対象とする。システム１００及び試験片１０２は、複数の材料が単一の試験で試験され、複数の試験パラメータが単一の試験で試験され、かつ複数の材料性質が単一の試験で測定されることを可能にすることによって、材料試験の改善を促進する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許