支点間距離10mm以下での三点曲げ試験について

質問

お世話になっております。

三点曲げ試験についてなのですが、JIS規格では圧子『R5』,支点『R2』
支点間距離『測定物幅の16倍』となっていますが、測定物の幅が0.6mm以下で
支点間距離が10mm以下となってしまった場合、どのようにして測定すれば
よいのでしょうか？

御回答の程、宜しくお願い致します。

回答No.5

noname#230359

曲げ試験
まげしけん
bend test; bending test

材料試験の一種で、材料の曲げに対する強さや変形のようすを調べる。
丸棒または角 棒状の試料の両端を支え、中央に荷重を加える3点曲げと、左右両支点から等
距離の 位置に同じ大きさの二つの荷重を加える4点曲げによる方法とがある。

材料試験の一種。 (1) 試験片を規定の内側半径で規定の角度になるまで曲げ，湾曲部外側の
裂けきず，その他の欠陥の有無を調べる試験 (bend test) 。
押曲げ法，巻つけ法，Vブロック法などがある。

なので、試験の目的を今一度明確化し、最終製品形状に合った、一般的な加工仕様（スピード
や温度条件、等）にて、試験目的項目を確認すれば良いのでは？

一般的な目安として考えれば良いのでは？
見栄えからくる商品価値、裂けきずからくる強度不足（集中応力からくる応力不足や寿命不足）
、等々を評価項目にして。

回答No.4

noname#230359

私は専門家ではないが、材料力学は一応プロフェッショナルなので私見で回答

一般に曲げ試験をするということは材料の曲げ応力に対する強度や剛性(撓み）
を計測し測定するために行うためのものであろう。であるから、支持間隔を狭く
するとどのようなことが生じるのかを知識として持っていなければならない。

回りくどくなってしまったが、支持間隔(スパン)がある程度長ければ曲げによる
せん断応力やせん断変形を無視しても構わない程度の数％以下であるから一般に
は、これを無視してしまう。然しながらスパンが短くなって荷重が大きければ
当選ながら無視できない程にせん断力が曲げ応力に比較して大きくなるのである

以上からJISでは「支点間距離」の制限を設けていると思われます。
厳密にせん断力も、材料力学上は計算・算出可能なのでせん断力の影響を加味し
曲げ応力や剛性の判断をされること(合成応力）で曲げ応力を多めにする必要が
あると材料力学上の一般常識からは考えられるので、あとは顧客なりJIS規格
の例外として公的機関に相談することが望ましいであろうと私は考えます。

＞「当選☓」ながら無視できない程に→「当然○」ながら無視できない程に
・・・失礼しました。こういう大雑把で細かい注意が不足するのが欠点であり
長所かも知れないが、公的機関には「一言一句」違うだけでも校正対象となる

今回、私は敢えてハッキリ自分の意見として明確かつ論理的に投稿してみた。
それに比べ↑"you"は何？回答なのに？がやたら多く自分の意見が書かれてない
これは偏に、彼自身の無さの表れでありリーダとしては最低の行為であろうか。
また半分以上がネット検索のコピペとは、全く技術者としての恥を知りなさい。

重ねて、ゆう。なるべく隠居して投稿しないで下さいますよう御願いします。

回答No.3

noname#230359

「JIS規格」と記載なさっていますが、回答(1)さんが特定なさった
JIS K 7171を測定方法の適用規格と考えれば宜しいでしょうか？

その場合、支点間距離は、厚さの16倍とする規定になっています。
“測定物の幅が0.6mm以下で支点間距離が10mm以下となってしまった場合”と
記載されていますが、0.6mmは、測定物の厚さではありませんか？

推奨試験片では、厚さに対して幅は2.5倍あります。この程度のアスペクト比
が確保できないと、座屈が発生する可能性が高く、測定データの信頼性が
著しく低下する可能性があると思います。

「材質」の試験が目的であれば、JIS K 7171の規定する範囲の大きな試験片
で測定することが望ましいと思います。十分な大きさの試験片が確保できな
いのであれば、回答(1)さんご指摘のとおり、支点や圧子の曲率半径は、
試験片の大きさに対応した値（JISには準拠しない）を採用すればよいかと
思います。

JISの精神としては、JISでカバーしきれないことは、当事者間で協定し、
それに従うようにすればよいと思います。

回答No.2

noname#230359

小生は金属材料屋だが機械的性質評価の考え方はプラスチックでも同じはず。

「どのようにして測定すればよいのでしょうか？」
R5の圧子とR2の支持台で支点間距離を10mmにすると、圧子と支点が衝突する懸念があるということか。

衝突する前に破損するなら、そのまま試験すれば良い。
先に衝突するようならば、圧子の左右を削ってしまう。小試験片なので荷重は低く、圧子の強度が低くなっても問題ないはず。
シャーペン芯も曲げ強度で評価しているので、十分試験可能。

但しK7171を熟読し、内容を完全に理解すること。
まず「支点間距離『測定物幅の16倍』」ではなく「試験片厚みの16倍」。
なぜ曲げ試験するのか、試験片形状が試験結果にどのような影響を与えるのか、など良く勉強して下さい。

スパンそのものに意味があるのではない。
「スパン/試験片厚み」にこそ意味がある。
「標準スパン」があるのではない。
あるのは「標準[スパン/試験片厚み]」である。
これは引張試験における標点間距離と試験片断面積の関係に似ている。

厚み5mm/スパン50mmの曲げ強度試験
厚み1mm/スパン10mmの曲げ強度試験
材料が均質ならば同じ材料特性が得られる。
但し強度が欠陥支配の場合は、試験片が薄く小さいほど高い強度が得られる。

厚み5mm/スパン10mmで試験すると回答(4)の問題が生じる。

製品寸法が0.6mmならば、当然製品強度を評価する必要があるので、スパンが10mm以下になっても試験するべきである。
但し「スパン/厚み」は規格を守らなければならない。
荷重や変位が小さくなるので、回答(1)指摘のような配慮が必要である。

回答(5)。ベテラン回答者としては最低。

金属材料JISには曲げ強度試験はなく、健全性を確認する曲げ試験のみ。一方、超硬合金、セラミックス、プラスチックのJISには曲げ強度(抗折強度)試験が規定されている。

これを知らずに、質問に関係のない金属曲げ試験JISを持ち出し、完全に焦点ずれの回答。質問のタイトルしか見ていない。
さらに既回答を見れば気付くはずなのに、それも見ていない。

回答No.1

noname#230359

圧子『R5』,支点『R2』から、これとして

　　http://kikakurui.com/k7/K7171-2008-01.html
　　JISK7171　プラスチック－曲げ特性の求め方

試料は製品から切出すより試験に合わせて造ることが多いと思います。

　　1.4
　　この試験方法に用いる試験片は，規定した寸法に直接成形したもの，多目的試験片、、、
　　の中央平行部分から規定寸法に切り出したもの若しくは成形部品又は成形板から規定寸法に
　　切り出したものとする。

　　6.1.2 推奨試験片
　　推奨試験片の寸法（mm）は，次による。
　　長さ，l： 80.0±2.0
　　幅， b： 10.0±0.2
　　厚さ，h： 4.0±0.2

　　6.1.3 その他の試験片
　　幅10～50

幅0.6mmは　推奨、その他　とも離れすぎなのでJISウンヌンせず、たとえば『R5』を外し、独自に設定して他試料と比較を行う試験と割り切るべきかと。
にしろ0.6では真直ぐ押すことが難しいのでは。

幅0.6は試験治具の一桁スケールダウンが必要で、荷重測定レンジは更に、なので、実現困難と言っていいぐらい。

なので現実的なのは
　・元試料は大きいが曲面凹凸があるなら、それ込みの試料で材料比較を行う
　・材料特性の測定は、JISに従う試料を別途作成して行う

回答(4)追記におなじく、不快きわまる回答(5)を暑気払いしたい!
此処はこのよな書込みを放置。縛才!?がある狂人

　　バブル後の失われた１０年は、未だ半導体バブルが続いていた時代。

　　シリコンサイクルはあったが、三星や金星、現代が設備投資し、台湾も急成長だったので、
　　谷間は輸出でガッチリマンデーだった。

　　ボーナスをmillion強頂いては、金を１kg購入。
　　シティー銀行も倒産する恐れがあり、ユーロも計画時期だったので、金を購入。
　　失われた１０年にて、２千万円弱、１６kgチョイ購入。
　　２０００年に半導体バブルが弾け、大手電気メーカーは大赤字、半導体関連の設備メーカーは
　　合併等で生き残りを図った。

　　小生もその嵐に見舞われ、合併後に部下をそれ相当のポジションに配置して退職し独立。
　　何故か、海外のカジノでも、国内のパチンコでも、トータルでは負けていない。
　　縛才があるんだ。
　　独立後は、景気がボチボチで、金が急騰していなので、先祖の土地にアパート建設。
　　テナント物件も建設し、妻に貸付し個人商売を。
　　会社には、アパートの管理費用や貸付利子、妻からテナント料が入る不労所得有り。

　　リーマンショック後は、不景気と営業活動は控え、設計会社の下請けをして悠々自適生活。
　　あまり売り上げが多いと、TOP10社や5社は、特別値段交渉が購買とあるので、
　　ワークシェアをして、売上を抑え目立たなくしている。
　　税務署や闇の世界からも目を付けられないように、URL等も控え目立たなくしている。