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2024.03

ラジアルフォージング加工によるEV用モーターシャフトの評価 ―中空シャフトのねじり疲労試験―

材料試験

動的試験(疲労・耐久)

Testing Machine Configurator (試験機システム構成確認・お見積依頼)

材料試験

Testing Machine Configuratorは，簡単な操作で，いくつかの質問に答えるだけで，下記のような内容をWeb上で行うことができます。（日英中の言語切り替え可能）

-お客様のご要望に合った試験システム構成を作成。
-試験規格に応じた試験パッケージを検索。
-TMCシステムでは見つける事が出来ない，特殊な試験システム校正の問い合わせ。
-上記に応じた見積もり依頼。　など
自動車エンジンの燃料噴出ノズルから4mm下方/HPV-X2

インジェクタによる燃料噴霧の撮影動画
CFRP試験治具 (ASTM D6671) 紹介動画

近年従来材料よりも比強度・比剛性が高く酸化して錆びない材料としてCFRPが注目されています。破壊じん性値を求める場合，等方性材料ではモードⅠ(開口型)の試験を行いますが，CFRPは異方性を有するためモードⅠ，モードⅡ，モードⅢの各モードの評価だけでなく，各モードを組み合わせた混合モードの評価も重要となってきます。
MMB試験はモードⅠとモードⅡの混合モードの試験を行うことができ，連続的にモードⅠとモードⅡの比を変えられることや，モード比が亀裂進展によってほとんど変化しないという特徴があります。
CFRP試験治具 (ASTM D6641) 紹介動画

Combined Loading Compression(CLC) Testing of CFRP 複合材料における圧縮強度は，製品設計において非常に重要な項目です。代表的な圧縮試験方法にASTM D6641のCLC法(Combined Loading Compression)があります。
CLC法は，治具構成がシンプルであることや，タブなしの短冊試験片で試験が可能なこと，強度評価と弾性率測定を同時に実施することができるといった特徴があります。
CFRP試験治具 (ASTM D6484) 紹介動画

CFRPは比強度，比高剛性に優れていますが，切り欠きがあると強度が著しく低下するため，航空機用複合材料を評価する場合は，必ず中央部に切り欠きとして円孔を開けた試験片で試験をする必要があります。
ASTM D6468は，試験片中心にΦ6mm(0.25inch)の円孔を設けた試験片を使用した有孔圧縮試験方法です。ASTM D6484では，A法・B法の2種の負荷方式が採用されています。
本動画では，試験片と治具の端部に圧盤をあてて試験片を圧縮する，B法での試験を示します。
SHIMADZU 自動車バーチャル展示会2021
壁面への衝突の様子/HPV-X2

ノズルから噴霧された燃料は，最終的にはシリンダ壁面に衝突します。Fig.7に燃料のシリンダ壁面への衝突の様子の動画と画像を示します。Fig.7の画像(2)において約40 µmの液滴が壁面に衝突する様子を鮮明に撮影することができました。衝突後に生じた液滴の中には画像(9)の矢印が示すような10 µmの大きさの液滴も確認できました。
自動車エンジンの燃料噴射ノズルから2mm下方/HPV-X2

インジェクタによる燃料噴霧の撮影動画
有孔CFRPの引張試験における破壊観察/HPV-X2

炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastic：CFRP)は，複合材料の中でも特に比強度に優れており，軽量化による燃費向上を目的に，航空機や一部の輸送機で使用されています。優れた機械特性を持つ複合材料ですが，一般的に複合材料の特徴として，切欠きがあると強度が著しく低下します。CFPRも例外ではないため，欠陥を有する試験片での試験が重要であり，中央部に切欠きとして円孔をあけた試験片での試験が行われています。
自動車エンジンの燃料噴射ノズルから1mm下方/HPV-X2

インジェクタによる燃料噴霧の撮影動画
自動車エンジンの燃料噴射ノズル出口近傍/HPV-X2

インジェクタによる燃料噴霧の撮影動画
CFRP試験治具 (ASTM D5379) 紹介動画

面内せん断試験法として複合材料の分野で広く採用されている，V-Noched Beam Testing法(Iosipescu法, ASTM D5379)は，Vノッチを設けた試験片を非対称な4点で支持し圧縮負荷をかけることで評定部に純粋なせん断応力を負荷することが可能な試験法です。
この試験方法は試験片および治具のセッティングが比較的容易であること，一方向材，直交積層材および不連続繊維材など様々なCFRP積層材に適用できるという特徴があります。
高速飛翔体の衝突におけるCFRPの3D-DIC解析/HPV-X2

鋼球発射装置により発射された鋼球は，真空チャンバ内に設置されたCFRP試験片に衝突します。真空チャンバ正面の左右にはそれぞれ観察窓が設けられており，観察窓を通して鋼球衝突時の様子を2台の高速度ビデオカメラHPV-X2にて撮影しました。得られた撮影画像は，DIC解析ソフトVIC 3D(Correlated Solutions社 )を用いて3D-DIC解析を行いました。
高速飛翔体の衝突におけるCFRPの3D-DIC解析/HPV-X2

鋼球発射装置により発射された鋼球は，真空チャンバ内に設置されたCFRP試験片に衝突します。真空チャンバ正面の左右にはそれぞれ観察窓が設けられており，観察窓を通して鋼球衝突時の様子を2台の高速度ビデオカメラHPV-X2にて撮影しました。得られた撮影画像は，DIC解析ソフトVIC 3D(Correlated Solutions社 )を用いて3D-DIC解析を行いました。
一方向CFRPの静的引張試験における破壊観察/HPV-X2

炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastic：CFRP)は，複合材料の中でも特に比強度に優れており，軽量化による燃費向上を目的に，航空機や一部の輸送機で使用されています。優れた機械特性を持つ複合材料ですが，材料内に損傷が発生すると，その損傷を起点に瞬時に破壊が進行する脆性的な破壊挙動を示すことが知られています。そのため，CFRPの開発において，材料試験だけでなく，強度の弱い箇所の破壊を確認するために破壊観察も行われています。
有孔CFRPの引張試験における破壊観察/HPV-X2

炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastic：CFRP)は，複合材料の中でも特に比強度に優れており，軽量化による燃費向上を目的に，航空機や一部の輸送機で使用されています。優れた機械特性を持つ複合材料ですが，一般的に複合材料の特徴として，切欠きがあると強度が著しく低下します。CFPRも例外ではないため，欠陥を有する試験片での試験が重要であり，中央部に切欠きとして円孔をあけた試験片での試験が行われています。
CFRP試験治具 (ASTM D7078) 紹介動画

面内せん断試験法は，ノッチを設けた試験片に非対称4点曲げを負荷するIosipescu法(ASTM D5379 )，[＋45/-45]nsに対して引張負荷を与える方法(ISO 14129)などが普及しています。
本試験で用いた，V-Notched Rail Shear法(ASTM D7078)は試験片のゲージ部が大きく，無孔であること，また不連続繊維系のCFRPにも適応可能であることが特徴であり，安定した面内せん断試験を実施することが可能な優れた面内せん断試験方法です。
箱を開けずに中身が分かる？

非破壊検査機器

同じ外観をしたプレゼントを運ぶ二人。箱が混在して、どちらの持ち物か、中身が何だったか分からなくなってしまったようです。

今回は非破壊検査機器の一種である、マイクロフォーカスX線CTシステム「inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus」を用いて分析します。同装置は、製品や材料の内部構造を3Dで観察、分析、評価することができ、自動車、電子・電機、樹脂、環境、文化財など、さまざまな分野をサポートしています。

箱には何が入っていたのでしょうか。動画でご覧ください。

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