(57)【要約】      （修正有）【課題】引張試験の試験結果の有効性を判定すること。【解決手段】高速引張試験機は、試験片に試験力を作用させて試験片の引張試験を行う。高速引張試験機は、試験力の作用により試験片が変形し始めてから試験片が破断するまでの時間を示す試験時間を検出する検出部５８と、試験時間と高速引張試験機の固有振動とに基づいて、引張試験の試験結果の有効性を判定する判定部６２と、を備える。具体的には、判定部６２は、試験時間が、高速引張試験機の固有振動の周期を示す特定周期の所定倍以上である場合に、引張試験の試験結果が有効であると判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片に負荷を作用させて前記試験片の引張試験を行う引張試験機であって、
前記引張試験が開始してから終了するまでの時間を示す試験時間を検出する検出部と、
前記試験時間と前記引張試験機の固有振動とに基づいて、前記引張試験の試験結果の有効性を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする引張試験機。
【請求項２】
前記引張試験機の固有振動を示す周波数スペクトルが複数のピークを含む場合に、
前記複数のピークのうちの強度が所定強度以上のピークの周波数が前記固有振動の周波数として用いられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の引張試験機。
【請求項３】
前記周波数スペクトルが前記所定強度以上の複数のピークを含む場合に、
前記所定強度以上の前記複数のピークのうちの周波数が最も小さいピークの周波数が前記固有振動の周波数として用いられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の引張試験機。
【請求項４】
前記判定部は、前記試験時間と、前記固有振動の周波数に対応する周期を示す特定周期とに基づいて、前記引張試験の試験結果の有効性を判定する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の引張試験機。
【請求項５】
前記判定部は、前記試験時間が前記特定周期の所定倍以上である場合に、前記引張試験の試験結果が有効であると判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の引張試験機。
【請求項６】
試験片に負荷を作用させて前記試験片の引張試験を行う引張試験機の制御方法であって、
前記引張試験が開始してから終了するまでの時間を示す試験時間を検出する検出ステップと、
前記試験時間と前記引張試験機の固有振動とに基づいて、前記引張試験の試験結果の有効性を判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする引張試験機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引張試験機、及び引張試験機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
引張試験機は、試験片の両端を移動側つかみ具と固定側つかみ具とで把持した状態で、移動側つかみ具を移動させることにより引張試験力を付与する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、引張試験機において、引張試験が開始してから終了するまでの時間が極めて短い場合には、引張試験機の振動が試験結果の有効性に影響を及ぼす場合があった。
具体的には、引張試験機において、引張速度が非常に速く、負荷の作用により試験片が変形し始めてから試験片が破断するまでの時間が極めて短い場合には、引張試験機の固有振動が試験結果の有効性に影響を及ぼす場合があった。
本発明は、試験結果の有効性を判定できる引張試験機、及び引張試験機の制御方法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】
【０００５】
第１の発明は、試験片に負荷を作用させて前記試験片の引張試験を行う引張試験機であって、前記引張試験が開始してから終了するまでの時間を示す試験時間を検出する検出部と、前記試験時間と前記引張試験機の固有振動とに基づいて、前記引張試験の試験結果の有効性を判定する判定部と、を備えることを特徴とする引張試験機である。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明において、前記引張試験機の固有振動を示す周波数スペクトルが複数のピークを含む場合に、前記複数のピークのうちの強度が所定強度以上のピークの周波数が前記引張試験機の固有振動の周波数として用いられることを特徴とする。
【０００７】
第３の発明は、第２の発明において、前記周波数スペクトルが前記所定強度以上の複数のピークを含む場合に、前記所定強度以上の前記複数のピークのうちの周波数が最も小さいピークの周波数が前記引張試験機の固有振動の周波数として用いられることを特徴とする。
【０００８】
第４の発明は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記判定部は、前記試験時間と、前記引張試験機の固有振動の周波数に対応する周期を示す特定周期とに基づいて、前記引張試験の試験結果の有効性を判定する、ことを特徴とする。
【０００９】
第５の発明は、第４の発明において、前記判定部は、前記試験時間が前記特定周期の所定倍以上である場合に、前記引張試験の試験結果が有効であると判定することを特徴とする。
【００１０】
第６の発明は、試験片に負荷を作用させて前記試験片の引張試験を行う引張試験機の制御方法であって、前記引張試験が開始してから終了するまでの時間を示す試験時間を検出する検出ステップと、前記試験時間と前記引張試験機の固有振動とに基づいて、前記引張試験の試験結果の有効性を判定する判定ステップと、を含むことを特徴とする引張試験機の制御方法である。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、試験時間と引張試験機の固有振動とに基づいて、引張試験の試験結果の有効性を判定する。
したがって、引張試験の試験結果の有効性を判定できる。
第２の発明によれば、複数のピーク周波数のうちの強度が所定強度以上のピーク周波数が前記引張試験機の固有振動の周波数として用いられる。
したがって、引張試験の試験結果の有効性を的確に判定できる。
第３の発明によれば、周波数スペクトルが前記所定強度以上の複数のピークを含む場合に、前記所定強度以上の前記複数の所定強度以上のピーク周波数のうちの周波数が最も小さいピーク周波数が前記引張試験機の固有振動の周波数として用いられる。
したがって、引張試験の試験結果の有効性を更に的確に判定できる。
第４の発明によれば、前記試験時間と、前記引張試験機の固有振動の周波数に対応する周期を示す特定周期とに基づいて、前記引張試験の試験結果の有効性を判定する。
したがって、簡素な構成で引張試験の試験結果の有効性を判定できる。
第５の発明によれば、前記試験時間が前記特定周期の所定倍以上である場合に、前記引張試験の試験結果が有効であると判定する。
したがって、所定倍の値を適正に設定することによって、引張試験の試験結果が有効であるか否かを的確に判定できる。
第６の発明によれば、第１の発明と同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る高速引張試験機の構成を模式的に示す図である。
【図２】制御回路ユニットの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】高速引張試験機の固有振動を示す周波数スペクトルを示す図である。
【図４】制御回路ユニットの処理を示すフローチャートである。
【図５】引張試験結果の一例を示すグラフである。
【図６】引張試験結果の他の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る高速引張試験機１の構成を模式的に示す図である。
本実施形態の高速引張試験機１は、試験片ＴＰに引張力を付与して、試料の引張強度、降伏点、伸び、絞りなどの機械的性質を測定する。かかる高速引張試験機１は、試験対象の材料である試験片ＴＰに試験力Ｆを与えて引張試験を行う引張試験機本体２と、当該試験機本体２による引張試験動作を制御する制御ユニット４と、を備える。
なお、高速引張試験機１は、「引張試験機」の一例に相当する。
【００１４】
試験機本体２は、テーブル１１と、テーブル１１に立設された一対の支柱１２と、一対の支柱１２に架け渡されたクロスヨーク１３と、クロスヨーク１３に固定された油圧シリンダ３１とを備える。
テーブル１１は、一対の支柱１２を支持する。一対の支柱１２は、クロスヨーク１３を支持する。クロスヨーク１３は、油圧シリンダ３１を支持する。
【００１５】
油圧シリンダ３１は、油圧シリンダ３１、ピストンロッド３２、ストロークセンサ３３及びサーボバルブ３４を有する。
油圧シリンダ３１は、サーボバルブ３４を介してテーブル内に配置された不図示の油圧源から供給される作動油によって動作する。
ピストンロッド３２は、油圧シリンダ３１に出没自在に構成される。
ストロークセンサ３３は、ピストンロッド３２の移動量を検出する。ストロークセンサ３３の検出信号は、本体制御装置４１に伝送される。
【００１６】
ピストンロッド３２には、助走治具２５及びジョイント２６を介して、上つかみ具２１が接続されている。また、テーブル１１には、試験力検出器であるロードセル２７を介して、下つかみ具２２が接続されている。
試験機本体２は、助走治具２５により引張方向に助走区間を設け、ピストンロッド３２を、例えば０．１〜２０ｍ／秒の高速で引き上げる。これにより、試験機本体２は、試験片ＴＰの両端部を把持する一対のつかみ具（すなわち、上つかみ具２１及び２２下つかみ具２２）を急激に離間させる高速引張試験を実行する。
【００１７】
引張衝撃試験を実行したときの負荷機構の変位（ストローク）、すなわち、ピストンロッド３２の移動量は、ストロークセンサ３３により検出され、その時の試験力Ｆはロードセル２７により検出される。
【００１８】
制御ユニット４は、試験機本体２の動作を制御するための本体制御装置４１と、パーソナルコンピュータ５０とから構成される。本体制御装置４１は、プログラムを格納するメモリと、各種演算を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの演算装置と、パーソナルコンピュータ５０との通信を行う通信部とを備える。
【００１９】
メモリ、演算装置および通信部は、相互にバスにより接続されている。また、本体制御装置４１は、機能的構成として試験制御部を備える。試験制御部は、試験制御プログラムとしてメモリに格納されている。引張衝撃試験を実行するときには、試験制御プログラムを実行することにより、サーボバルブ３４に制御信号が供給され、油圧シリンダ３１が動作する。ストロークセンサ３３の出力信号と、ロードセル２７の出力信号とは所定時間間隔で本体制御装置４１に取り込まれる。
【００２０】
パーソナルコンピュータ５０は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、プロクラムを実行する際にプログラムをロードして一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などから成るメモリ、各種演算を実行するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）などの演算装置、本体制御装置４１などの外部接続機器との通信を行う通信部、データを記憶する記憶装置、表示装置および入力装置を備える。
なお、記憶装置は、高速引張試験の試験力Ｆの時系列データなどを記憶する記憶部であり、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などの大容量記憶装置から構成される。メモリ、演算装置、通信部、記憶装置、表示装置および入力装置は相互にバスにより接続されている。
【００２１】
図２は、パーソナルコンピュータ５０の機能的構成を示すブロック図である。
パーソナルコンピュータ５０は、通信部５２と、フィードバック制御部５４と、フィルター処理部５６と、検出部５８と、ピーク算出部６０と、判定部６２と、スペクトル記憶部６４とを備える。
なお、パーソナルコンピュータ５０は、コンピュータに限らず、ＩＣチップやＬＳＩなどの集積回路といった１又は複数の適宜の回路によって構成されてもよい。
【００２２】
通信部５２は、本体制御装置４１との間で通信し、試験条件の設定や各種設定パラメータの設定値、引張試験の実行指示や中断指示などを本体制御装置４１から受信する。また通信部５２は、試験力測定信号に基づく試験力測定値Ｆｄを適宜のタイミングで本体制御装置４１に送信する。
【００２３】
フィードバック制御部５４は、試験機本体２のサーボバルブ３４をフィードバック制御して引張試験を実行する。
フィードバック制御部５４は、サーボバルブ３４のフィードバック制御を実行する回路である。すなわち、フィードバック制御部５４は、試験力測定値Ｆｄと、試験力の目標値である試験力目標値との偏差に基づいて、この試験力測定値Ｆｄを試験力目標値に一致させる変位量ｘの指令値を演算し、当該指令値を示す指令信号をサーボバルブ３４に出力する。
本実施形態では、フィードバック制御にはＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｌ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御が用いられており、フィードバック制御部５４は、いわゆるＰＩＤ制御器を備える。指令値の算出には、材料の弾性（変位量ｘと試験力Ｆとの関係）に基づいて定められた適宜の制御則が用いられる。
【００２４】
スペクトル記憶部６４は、高速引張試験機１の固有振動を示す周波数スペクトルＳＰを記憶する。
周波数スペクトルＳＰは、例えば、以下のようにして生成される。すなわち、まず、ユーザは、上つかみ具２１及び下つかみ具２２の各々が試験片ＴＰを把持していない状態にする。そして、ユーザは、上つかみ具２１の下端部をインパクトハンマーで叩くことによって、高速引張試験機１に衝撃力を付与する。そして、この衝撃力によってロードセル２７が検出する時系列信号をストレージ装置に記憶する。ストレージ装置に記憶された時系列信号に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を実行することによって周波数スペクトルＳＰが得られる。
なお、高速引張試験を行い、試験片ＴＰが破断した後のロードセル２７が検出する時系列信号に対してＦＦＴ処理を実行することによって周波数スペクトルＳＰを求めてもよい。
また、この場合には、時系列信号をストレージ装置に記憶する際に、フィルター処理部５６の処理は停止する。フィルター処理部５６によって、高速引張試験機１の固有振動に対応する成分が除去されることを回避するためである。
周波数スペクトルＳＰについては、後述にて図３を参照して詳細に説明する。
【００２５】
フィルター処理部５６は、試験力測定値Ｆｄから高速引張試験機１の固有振動に対応する成分を除去する。試験力測定値Ｆｄは、「引張試験の検出信号」の一例に相当する。
フィルター処理部５６は、例えば、試験力測定値Ｆｄから高速引張試験機１の固有振動数ＦＢに対応する成分を低減する。
具体的には、試験力測定値Ｆｄの検出信号をハイパスフィルターとローパスフィルターとを通過させることによって、試験力測定値Ｆｄの検出信号に含まれる高速引張試験機１の固有振動数ＦＢに対応する成分を除去する。ハイパスフィルターは、固有振動数ＦＢより周波数ΔＦＡだけ高い周波数、すなわち周波数（ＦＢ＋ΔＦＢ）以上の周波数を通過させる。ローパスフィルターは、固有振動数ＦＢより周波数ΔＦＢだけ低い周波数、すなわち周波数（ＦＡ−ΔＦＢ）以下の周波数を通過させる。固有振動数ＦＢは、例えば１７．５５ｋＨｚであり、周波数ΔＦＡ及び周波数ΔＦＢの各々は、例えば、１ｋＨｚである。
【００２６】
検出部５８は、引張試験が開始してから終了するまでの時間を示す試験時間ＰＤを検出する。
具体的には、検出部５８は、試験力Ｆの作用により試験片ＴＰが変形し始めてから試験片ＴＰが破断するまでの時間を示す試験時間ＰＤを検出する。
例えば、一定速度で変位量ｘを増加させる場合には、試験片ＴＰは、以下に示すように変形する。変位量ｘが第１所定値ｘ１に到達するまでは、試験片ＴＰは変形しない。変位量ｘが第１所定値ｘ１以上、第２所定値ｘ２未満においては、試験片ＴＰは弾性変形する。そして、変位量ｘが第２所定値ｘ２以上、第３所定値ｘ３未満においては、試験片ＴＰは塑性変形する。そして、変位量ｘが第３所定値ｘ３に到達したときに、試験片ＴＰが破断する。
このように、試験片ＴＰが変形する場合には、試験時間ＰＤは、変位量ｘが第１所定値ｘ１に到達した時点から、変位量ｘが第３所定値ｘ３に到達した時点までの時間を示す。
試験時間ＰＤについては、後述にて図５及び図６を参照して説明する。
【００２７】
ピーク算出部６０は、周波数スペクトルＳＰに含まれる特定のピークＰＡを示す特定ピーク周波数ＦＡを求める。ピークＰは、周波数スペクトルＳＰおける強度Ｂの極大値に対応する。なお、特定ピーク周波数ＦＡは、「引張試験機１の固有振動の周波数」の一例に相当する。
具体的には、周波数スペクトルＳＰが複数のピークＰＮを含む場合には、ピーク算出部６０は、複数のピークＰＮのうちの強度Ｂが所定強度ＢＡ以上のピークの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求める。
更に具体的には、周波数スペクトルＳＰが、強度が所定強度ＢＡ以上の複数のピークＰＭを含む場合には、ピーク算出部６０は、強度が所定強度ＢＡ以上の複数のピークＰＭのうちの周波数ＦＲが最も小さいピークの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求める。
ピーク算出部６０については、後述にて図３を参照して詳細に説明する。
【００２８】
判定部６２は、試験時間ＰＤと高速引張試験機１の固有振動とに基づいて、引張試験の試験結果の有効性を判定する。
具体的には、判定部６２は、試験時間ＰＤと、特定ピーク周波数ＦＡに対応する周期を示す特定周期ＴＡとに基づいて、引張試験の試験結果が有効であるか否かを判定する。
更に具体的には、判定部６２は、試験時間ＰＤが特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ以上である場合に、引張試験の試験結果が有効であると判定し、試験時間ＰＤが特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ未満である場合に、引張試験の試験結果が有効ではないと判定する。所定倍ＮＡは、例えば８倍である。
【００２９】
図３は、高速引張試験機１の固有振動を示す周波数スペクトルＳＰの一例を示す図である。
図３の横軸は、周波数ＦＲを示し、図３の縦軸は強度Ｂを示す。図３に示すグラフＧ１は、周波数スペクトルＳＰにおける周波数ＦＲと強度Ｂとの関係を示す。
図３に示すように、周波数スペクトルＳＰは、第１ピークＰ１、第２ピークＰ２及び第３ピークＰ３を含む。
第１ピークＰ１の周波数Ｆ１は、１７．５５ｋＨｚであり、第１ピークＰ１の強度Ｂ１は、第２ピークＰ２の強度Ｂ２、及び第３ピークＰ３の強度Ｂ３より大きい。換言すれば、第１ピークＰ１は最大ピークＰＸを示す。
第２ピークＰ２の周波数Ｆ２は、１４．７０ｋＨｚであり、第２ピークＰ２の強度Ｂ２は、第３ピークＰ３の強度Ｂ３より大きく、第１ピークＰ１の強度Ｂ１より小さい。
第３ピークＰ３の周波数Ｆ３は、３．５０ｋＨｚであり、第３ピークＰ３の強度Ｂ３は、第１ピークＰ１の強度Ｂ１、及び第２ピークＰ２の強度Ｂ２の各々より小さい。
【００３０】
第２ピークＰ２の強度Ｂ２は、所定強度ＢＡ以上である。所定強度ＢＡは、例えば第１ピークＰ１の強度Ｂ３の８０％である。このように、周波数スペクトルＳＰは、強度が所定強度ＢＡ以上の複数のピークＰＭを含む。複数のピークＰＭは、第１ピークＰ１と第２ピークＰ２とに対応する。
【００３１】
ピーク算出部６０は、強度が所定強度ＢＡ以上の複数のピークＰＭのうちの周波数ＦＲが最も小さいピークの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求める。具体的には、ピーク算出部６０は、第２ピークＰ２の周波数Ｆ２を特定ピーク周波数ＦＡとして求める。すなわち、特定ピーク周波数ＦＡは、第２ピークＰ２の周波数Ｆ２（＝１４．７０ｋＨｚ）である。
特定ピーク周波数ＦＡに対応する周期を示す特定周期ＴＡは、０．０６８ｍｓｅｃ（＝１／Ｆ２）である。
判定部６２は、試験時間ＰＤが特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ以上である場合に、引張試験の試験結果が有効であると判定し、試験時間ＰＤが特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ未満である場合に、引張試験の試験結果が有効ではないと判定する。所定倍ＮＡは、例えば８倍である。
【００３２】
図４は、パーソナルコンピュータ５０の処理の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１において、ピーク算出部６０は、最大ピークＰＸの強度Ｂを算出する。
次に、ステップＳ１０３において、ピーク算出部６０は、特定ピーク周波数ＦＡを算出する。具体的には、ピーク算出部６０は、強度が所定強度ＢＡ以上の複数のピークＰＭのうちの周波数ＦＲが最も小さいピークの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求める。所定強度ＢＡは、例えば、最大ピークＰＸの強度Ｂの８０％を示す。
次に、ステップＳ１０５において、パーソナルコンピュータ５０は、特定ピーク周波数ＦＡから特定周期ＴＡを算出する。特定周期ＴＡは、例えば０．０６８ｍｓｅｃである。
次に、ステップＳ１０７において、パーソナルコンピュータ５０は、試験片ＴＰの引張試験を実行する。
【００３３】
次に、ステップＳ１０９において、検出部５８は、試験力Ｆの作用により試験片ＴＰが変形し始めてから試験片ＴＰが破断するまでの時間を示す試験時間ＰＤを検出する。
次に、ステップＳ１１１において、判定部６２は、試験時間ＰＤが特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ以上であるか否かを判定する。
試験時間ＰＤが特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ以上であると判定部６２が判定した場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）には、処理がステップＳ１１３に進む。
そして、ステップＳ１１３において、判定部６２は、引張試験の試験結果が有効であると判定し、処理が終了する。
試験時間ＰＤが特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ以上ではないと判定部６２が判定した場合（ステップＳ１１１でＮＯ）には、処理がステップＳ１１５に進む。
そして、ステップＳ１１５において、判定部６２は、引張試験の試験結果が有効ではない（＝無効である）と判定し、処理が終了する。
【００３４】
なお、ステップＳ１０９は、「検出ステップ」の一例に相当する。ステップＳ１１１〜ステップＳ１１５は、「判定ステップ」の一例に相当する。
【００３５】
図５は、高速引張試験機１による引張試験結果の一例を示すグラフである。
図５の横軸は、時間Ｔ（ｍｓｅｃ）を示す。図５の縦軸は、試験力Ｆ（ｋＮ）と変位量ｘとを示す。図５のグラフＧ２１は、時間Ｔと試験力Ｆとの関係を示す。図５のグラフＧ２２は、時間Ｔと変位量ｘとの関係を示す。
【００３６】
試験片ＴＰは、ゴムであった。
グラフＧ２２に示すように、変位量ｘは、概ね一定速度で増加した。
グラフＧ２１に示すように、時点Ｔ１１において、試験力Ｆの作用により試験片ＴＰが弾性変形を開始した。また、時点Ｔ１２において、試験片ＴＰが破断した。
試験時間ＰＤ１は、時点Ｔ１１から時点Ｔ１２までの時間を示す。試験時間ＰＤ１は、０．１６ｍｓｅｃであった。
【００３７】
この場合には、試験時間ＰＤ１は、特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ未満であった。なお、特定周期ＴＡは、０．０６８ｍｓｅｃであり、所定倍ＮＡは８倍であった。すなわち、特定周期ＴＡの所定倍ＮＡは、０．５４４ｍｓｅｃであった。
そこで、図５に示す引張試験結果は、判定部６２によって有効ではない（＝無効である）と判定された。
【００３８】
図６は、高速引張試験機１による引張試験結果の他の一例を示すグラフである。
図６の横軸は、時間Ｔ（ｍｓｅｃ）を示す。図６の縦軸は、試験力Ｆ（ｋＮ）と変位量ｘとを示す。図６のグラフＧ３１は、時間Ｔと試験力Ｆとの関係を示す。図６のグラフＧ３２は、時間Ｔと変位量ｘとの関係を示す。
【００３９】
試験片ＴＰは、ゴムであった。
グラフＧ３２に示すように、変位量ｘは、概ね一定速度で増加した。
グラフＧ３１に示すように、時点Ｔ２１において、試験力Ｆの作用により試験片ＴＰが弾性変形を開始した。また、時点Ｔ２２において、試験片ＴＰが破断した。
試験時間ＰＤ２は、時点Ｔ２１から時点Ｔ２２までの時間を示す。試験時間ＰＤ２は、１．１３ｍｓｅｃであった。
【００４０】
この場合には、試験時間ＰＤ２は、特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ以上であった。なお、特定周期ＴＡは、０．０６８ｍｓｅｃであり、所定倍ＮＡは８倍であった。すなわち、特定周期ＴＡの所定倍ＮＡは、０．５４４ｍｓｅｃであった。
そこで、図６に示す引張試験結果は、判定部６２によって有効であると判定された。
【００４１】
本実施形態によれば、次の効果を奏する。
【００４２】
本実施形態の高速引張試験機１において、検出部５８は試験力Ｆの作用により試験片ＴＰが変形し始めてから試験片ＴＰが破断するまでの時間を示す試験時間ＰＤを検出する。判定部６２は、試験時間ＰＤと引張試験機の固有振動とに基づいて、引張試験の試験結果が有効であるか否かを判定する。
一般的に、料試験機の固有振動の周期が試験時間ＰＤと近似する場合には、引張試験を正確に行うことができない。「料試験機の固有振動の周期が試験時間ＰＤと近似する」とは、例えば、料試験機の固有振動の周期が試験時間ＰＤの１／１０以上である場合である。
したがって、判定部６２は、引張試験の試験結果の有効性を判定できる。
【００４３】
また、本実施形態の高速引張試験機１において、高速引張試験機１の固有振動を示す周波数スペクトルＳＰが複数のピークを含む場合に、ピーク算出部６０は、複数のピークＰＮのうちの強度Ｂが所定強度ＢＡ以上のピークＰＮの周波数を高速引張試験機１の固有振動の周波数として求める。
したがって、判定部６２は、例えば、固有振動の周期と試験時間ＰＤを比較することによって、引張試験の試験結果の有効性を的確に判定できる。
【００４４】
また、本実施形態の高速引張試験機１において、ピーク算出部６０は、所定強度ＢＡ以上の複数のピークＰＭのうちの周波数が最も小さいピークＰの周波数を高速引張試験機１の固有振動の周波数として求める。
高速引張試験機１の固有振動の周波数が小さい程、特定周期ＴＡは短くなる。また、特定周期ＴＡが短い程、判定部６２は、厳しい判定を行う。すなわち、引張試験の試験結果の有効性が否定される傾向が高くなる。
したがって、例えば、特定周期ＴＡと試験時間ＰＤを比較することによって、判定部６２は、引張試験の試験結果の有効性を更に的確に判定できる。
【００４５】
また、本実施形態の高速引張試験機１において、判定部６２は、試験時間ＰＤと、高速引張試験機１の固有振動の周期を示す特定周期ＴＡとに基づいて、引張試験の試験結果の有効性を判定する。
したがって、判定部６２は、簡素な構成で引張試験の試験結果の有効性を判定できる。
【００４６】
また、本実施形態の高速引張試験機１において、判定部６２は、試験時間ＰＤが特定周期ＴＡの所定倍ＮＡ以上である場合に、引張試験の試験結果が有効であると判定する。
したがって、所定倍ＮＡを適正な値に設定することによって、判定部６２は、簡素な構成で引張試験の試験結果が有効であるか否かを的確に判定できる。
【００４７】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、および応用が可能である。
【００４８】
上述した実施形態において、所定倍ＮＡは、例えば８倍であるが、本発明はこれに限定されない。所定倍ＮＡは、例えば１倍以上であればよい。また、所定倍ＮＡの値をユーザが設定可能に構成されてもよい。
また、判定部６２は、試験時間ＰＤから特定周期ＴＡを引いた差が所定時間以上である場合に、引張試験の試験結果が有効であると判定してもよい。
【００４９】
上述した実施形態において、ピーク算出部６０は、所定強度ＢＡ以上の複数のピークＰＭのうちの周波数が最も小さいピークＰの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求めるが、本発明はこれに限定されない。ピーク算出部６０は、所定強度ＢＡ以上の複数のピークＰＭのうちのいずれかのピークＰの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求めればよい。例えば、ピーク算出部６０は、最大ピークＰＸの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求めてもよい。なお、特定ピーク周波数ＦＡは、高速引張試験機１の固有振動の周波数を示す。
【００５０】
上述した実施形態において、ピーク算出部６０は、複数のピークＰＮのうちの強度Ｂが所定強度ＢＡ以上のピークＰＮの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求めるが、本発明はこれに限定されない。ピーク算出部６０は、複数のピークＰＮのうちのいずれかのピークＰの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求めればよい。例えば、ピーク算出部６０は、最大ピークＰＸの周波数を特定ピーク周波数ＦＡとして求めてもよい。
【００５１】
上述した実施形態において、ピーク算出部６０が特定ピーク周波数ＦＡを求めるが、本発明はこれに限定されない。ピーク算出部６０が特定ピーク周波数ＦＡを予め算出しておき、特定ピーク周波数ＦＡをパーソナルコンピュータ５０のメモリデバイス又はストレージ装置に記憶しておいてもよい。また、特定周期ＴＡを予め算出しておき、特定周期ＴＡをパーソナルコンピュータ５０のメモリデバイス又はストレージ装置に記憶しておいてもよい。これらの場合には、パーソナルコンピュータ５０の処理が簡略化される。
【００５２】
上述した実施形態において、高速引張試験機１が備える負荷機構の駆動源は、サーボバルブ３４に限らず、例えば電磁アクチュエータなどの他の動力源でもよい。
【００５３】
上述した実施形態において、図２に示す機能ブロックは、本願発明を理解容易にするために構成要素を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１  高速引張試験機（引張試験機）
１２  負荷機構
１４  ロードセル
２  試験機本体
２１  上つかみ具
２２  下つかみ具
２７  ロードセル
３１  油圧シリンダ
３２  ピストンロッド
３３  ストロークセンサ
３４  サーボバルブ
４  制御ユニット
４１  本体制御装置
５０  パーソナルコンピュータ
５２  通信部
５４  フィードバック制御部
５６  フィルター処理部
５８  検出部
６０  ピーク算出部
６２  判定部
６４  スペクトル記憶部
Ｂ  強度
ＢＡ  所定強度
Ｆ  試験力（負荷）
ＦＡ  特定ピーク周波数（引張試験機の固有振動の周波数）
ＦＢ  固有振動数
Ｆｄ  試験力測定値
ＦＲ  周波数
ＮＡ  所定倍
Ｐ  ピーク
ＰＸ  最大ピーク
ＰＤ  試験時間
ＳＰ  周波数スペクトル
Ｔ  時間
ＴＡ  特定周期
ＴＰ  試験片
ｘ  変位量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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