(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、
このパッドおよび試験片を相対移動させる加振手段と、
試験片と、試験片に面圧を供するパッドとの接触端部の両側に渡って、かつ、前記試験片のフレッティング疲労が発生する部分であってパッドとの接触部分以外に張着した複数の歪ゲージ単体と、を備え、
各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記パッドと試験片との接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたことを特徴とするフレッティング疲労試験装置。
【請求項２】
試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、
このパッドおよび試験片を相対移動させる加振手段と、
前記試験片の、前記パッドとの接触部分以外であってパッドと試験片との接触端部近傍で、複数の歪ゲージ単体を前記接触端部の両側に渡って張着し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたことを特徴とするフレッティング疲労試験装置。
【請求項３】
試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、
一端を開放した試験片の他端を保持して加振する加振手段と、
固定端に固定され、パッドを支持する支持手段と、
前記試験片の、前記パッドとの接触部分以外であってパッドと試験片との接触端部近傍で、複数の歪ゲージ単体を前記接触端部の両側に渡って張着し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたことを特徴とすることを特徴とするフレッティング疲労試験装置。
【請求項４】
試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、
一端を固定端に固定された試験片の他端を保持して加振する加振手段と、
前記試験片の、前記パッドとの接触部分以外であってパッドと試験片との接触端部近傍で、複数の歪ゲージ単体を前記接触端部の両側に渡って張着し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたことを特徴とするフレッティング疲労試験装置。
【請求項５】
試験片に面圧をもってパッドを接触させ、この試験片に発生するフレッティング疲労を評価するにあたり、前記試験片の、前記パッドとの接触部分以外であってパッドと試験片との接触端部近傍で、複数の歪ゲージ単体を前記接触端部の両側に渡って張着し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記接触端部におけるピーク応力を外挿取得し、このピーク応力を用いてフレッティング疲労強度を推定するようにしたことを特徴とするフレッティング疲労推定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、接触面圧をもって相対移動する機械要素に生じるフレッティング疲労限度を精度よく推定できるフレッティング疲労試験装置およびフレッティング疲労推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種回転機械におけるロータのルート翼溝部や軸に対する焼嵌めなど、面圧をもって互いに接触する部分を有する非一体構造物は、外力が繰り返して作用した場合にその接触部分で相対滑りを生じる。この相対滑りが表面せん断力に起因した疲労損傷を促進することでフレッティング疲労が生じ、通常の金属疲労に比べて非常に低い応力によって破壊を起こす可能性がある。このため、接触面圧を有する機械などを設計する場合には、使用する材料のフレッティング疲労を試験し、この試験結果を踏まえて設計を行う必要がある。
【０００３】
図１４は、従来のフレッティング疲労試験装置の一例を示す構成図である。このフレッティング疲労試験装置９００は、実開昭５７−７５５５５号公報に開示されたものであって、試験片９０１の両側にパッド９０２を接触させると共に図示しない加振装置により当該試験片９０１を加振するようにした構成である。パッド９０２は、パッド取付部９０３に取り付けられており、このパッド取付部９０３は上部チャック９０４に設けた支え９０５によって支持されている。上部チャック９０４はロッド９０６を介して固定端９０７に固定されており、当該ロッド９０６にはロードセル９０８が設けられている。一方、パッド取付部９０３にはロードセル９０９が連結されている。ロードセル９０９には、油圧装置９１０が取り付けられている。
【０００４】
前記油圧装置９１０を作動させることにより、所定の面圧でパッド９０２が試験片９０１に押し付けられる。また、加振装置により試験片９０１に加振力を加えると、試験片９０１とパッド９０２との接触部分で相対滑りが生じる。これより、試験片９０１に対して繰り返し荷重と面圧とが加わることになって、試験片９０１にフレッティング疲労を生じさせる。そして、繰り返し荷重と公称応力との相関から、図１５に示すようなフレッティング疲労評価線図を作成し、許容範囲Ｓ内にて機械要素の設計を行うようにする。なお、公称応力とは、荷重を試験片の断面積で割った見かけ上の応力をいう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公称応力による評価では、部材の寸法、材料の組み合わせ、接触長さ、面圧、すべり量、荷重負荷形式などによってフレッティング疲労破壊を起こすときの応力が大きくばらついてしまい、フレッティング疲労限度の推定精度が悪いという問題点があった。
【０００６】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フレッティング疲労限度を精度よく推定できるフレッティング疲労試験装置およびフレッティング疲労推定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るフレッティング疲労試験装置は、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、このパッドおよび試験片を相対移動させる加振手段と、試験片と、試験片に面圧を供するパッドとの接触端部の両側に渡って、かつ、前記試験片のフレッティング疲労が発生する部分であってパッドとの接触部分以外に張着した複数の歪ゲージ単体と、を備え、
各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記パッドと試験片との接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたものである。
また、本発明に係るフレッティング疲労試験装置は、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、このパッドおよび試験片を相対移動させる加振手段と、前記試験片の、前記パッドとの接触部分以外であってパッドと試験片との接触端部近傍で、複数の歪ゲージ単体を前記接触端部の両側に渡って張着し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたものである。
また、本発明に係るフレッティング疲労試験装置は、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、一端を開放した試験片の他端を保持して加振する加振手段と、固定端に固定され、パッドを支持する支持手段と、前記試験片の、前記パッドとの接触部分以外であってパッドと試験片との接触端部近傍で、複数の歪ゲージ単体を前記接触端部の両側に渡って張着し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたものである。
また、本発明に係るフレッティング疲労試験装置は、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、一端を固定端に固定された試験片の他端を保持して加振する加振手段と、前記試験片の、前記パッドとの接触部分以外であってパッドと試験片との接触端部近傍で、複数の歪ゲージ単体を前記接触端部の両側に渡って張着し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたものである。
また、本発明に係るフレッティング疲労推定方法は、試験片に面圧をもってパッドを接触させ、この試験片に発生するフレッティング疲労を評価するにあたり、前記試験片の、前記パッドとの接触部分以外であってパッドと試験片との接触端部近傍で、複数の歪ゲージ単体を前記接触端部の両側に渡って張着し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記接触端部におけるピーク応力を外挿取得し、このピーク応力を用いてフレッティング疲労強度を推定するようにしたものである。
【０００８】
フレッティング疲労における応力は、試験片とパッドとの接触端部でピーク値を示し、この接触端部から亀裂が発生する。この発明ではかかる観点に着目して、試験片のフレッティング疲労が発生する部分に歪ゲージを設け、前記ピーク応力を直に取得するようにする。なお、パッドとの接触部分に歪ゲージを取り付けることはできないから、当該部分を避けて可能な限り近傍に設置するようにする。このような構成にすれば、取得したピーク応力に基づいてフレッティング疲労限度を推定することが可能になる。発明者らの実験したところ、このピーク応力からフレッティング疲労を評価することで、機械要素の材料や形状その他の条件に起因したばらつきが極めて小さくなることが判った。このため、当該フレッティング疲労試験装置を用いることにより、フレッティング疲労限度を精度よく推定することが可能になる。
【０００９】
また、本発明に係るフレッティング疲労試験装置は、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、このパッドおよび試験片を相対移動させる加振手段と、パッドが接触する前記試験片の面であってパッドと試験片との接触端部近傍から設けた歪ゲージと、を備えたものである。
【００１０】
ここでいう接触端部近傍は、パッドと試験片との相対移動領域に設けることができないから、少なくともこの相対移動領域を避け且つできるだけ接触端部に近い位置であることを意味する。試験片のパッド接触面に歪ゲージを設けるようにしたのは、実際の試験片のフレッティング疲労に近い状態で測定できるからである。
【００１１】
また、本発明に係るフレッティング疲労試験装置は、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、一端を開放した試験片の他端を保持して加振する加振手段と、固定端に固定され、パッドを支持する支持手段と、試験片のフレッティング疲労が発生する部分であってパッドとの接触部分以外に設けた歪ゲージとを備えたものである。
【００１２】
通常のフレッティング疲労試験装置は、上記従来例にて示したように、試験片に接触させているパッドを固定支持すると共に、試験片の一端を固定し他端に加振手段を設けた構成である。これに対して、本発明のフレッティング疲労試験装置は、パッドを固定端に支持して試験片の一端を開放し、この状態で加振するようにしている。また、従来と異なるのは、公称応力を用いるのではなく、歪ゲージからピーク応力を取得し、当該ピーク応力を用いてフレッティング疲労限度を推定するようにしている点である。発明者らの実験により、ピーク応力を用いたフレッティング疲労試験においては、装置構成の違いなどによるピーク応力のばらつきが極めて小さいことが判っており、このため、本発明のような簡単な構成であっても、フレッティング疲労限度を高い精度で求めることができることになる。
【００１３】
また、本発明に係るフレッティング疲労試験装置は、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、一端を固定端に固定された試験片の他端を保持して加振する加振手段と、試験片のフレッティング疲労が発生する部分であってパッドとの接触部分以外に設けた歪ゲージとを備えたものである。
【００１４】
上記同様に、本発明は、従来例の装置構成に比べて簡単であること、ピーク応力を用いてフレッティング疲労限度を推定していることから、簡単な構成でフレッティング疲労限度を高い精度で求めることができる。
【００１５】
また、本発明に係るフレッティング疲労試験装置は、上記フレッティング疲労試験装置において、さらに、複数の歪ゲージ単体を直線的に設けて前記歪ゲージを構成し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記パッドと試験片との接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたものである。
【００１６】
歪ゲージ単体を直線的に設けることでその歪ゲージ単体それぞれの位置における応力を取得することができる。通常、パッドと試験片との接触端部から遠い歪ゲージ単体から小さい応力が検出され、接触端部に次第に近くなるにつれ検出する応力が大きくなる。一方、パッドと試験片との接触する部分には歪ゲージを設けることができないが、この接触端部において応力がピークに達するから、当該接触端部におけるピーク応力を取得するために前記検出した応力の傾向を用いる。この応力の傾向は、例えば応力−距離（接触端部からの距離）線図（例えば下記図５参照）によって表すことが可能であるから、この線を延長することでピーク応力を外挿することができる。
【００１７】
また、本発明に係るフレッティング疲労推定方法は、試験片に面圧をもってパッドを接触させ、この試験片に発生するフレッティング疲労を評価するにあたり、試験片とパッドとの接触端部に生じるフレッティング疲労発生時のピーク応力を取得し、このピーク応力を用いてフレッティング疲労強度を推定するようにしたものである。
【００１８】
従来では、公称応力を用いてフレッティング疲労を推定するようにしていたので、機械要素の寸法や材料などによってフレッティング疲労発生時の応力にばらつきが生じていたが、発明者らの鋭意研究により、ピーク応力を用いてフレッティング疲労を評価することで機械要素の寸法や材料などによっても、ばらつきを少なく抑えられることが判った。すなわち、機械要素の寸法や材料などが異なってもピーク応力のばらつきが少ないため、かかるピーク応力を用いるようにすれば、フレッティング疲労強度を精度よく推定することができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
［フレッティング疲労試験装置］
図１は、この発明の実施の形態にかかるフレッティング疲労試験装置を示す正面図である。図２は、図１に示したフレッティング疲労試験装置の平面図である。このフレッティング疲労試験装置１００は、加振装置１のホルダー２に試験片３をボルト４で固定し、その試験片３に対してパッド５を押圧した構成である。パッド５は、冶具１１に固定されており、板バネ６はその両端においてロッド７で連結されている。このロッド７の両端はスペーサ８を介してナット９により固定されており、その一方側にはスペーサ８とナット９との間にロードセル１０が設けられている。
【００２１】
また、冶具１１自体は支持部材１２に取り付けられている。また、冶具１１は中央がくびれた形状になっており、その表面には歪ゲージ１３が設けられている。前記支持部材１２はロードセル１４を介して固定端１５に固定されている。
【００２２】
また、パッド５と試験片３との接触端部の近傍には、狭い幅の５連集中の歪ゲージ２０が張着されている。また、パッド５と試験片３との接触端部に対向して、両者の相対滑り量を測定するセンサー１６が配置されている。図３は、パッド５と試験片３との接触部分を示す拡大図である。前記歪ゲージ２０は、試験片３の側面中央付近に張着されている。狭い幅の歪ゲージ２０を設けたのは、接触端部３０の応力状態を可能な限り近い位置で把握したいためである。
【００２３】
図４は、試験片に生じる応力分布を示す模式図である。試験片３には繰り返し荷重による応力（図中、応力の大きさを点線で示す）が接触端部３０でピークに達する。また、フレッティング疲労によるき裂（Ｔ）は、図中斜め方向に発生する。前記歪ゲージ２０は、前記応力がピークに達する接触端部３０のできるだけ近傍であって、パッド５と試験片３とが相対移動する際に接触しない位置に設ける。例えばパッド５と試験片３との接触端部３０から０．５ｍｍの位置に歪ゲージ２０の端縁が位置するようにする。
【００２４】
また、図３に示すように、パッド５と試験片３との平面部分にはそれぞれターゲット１７が設けられており、このターゲット１７にレーザー光線を照射し、その反射光を取得することで相対移動量を測定する。この相対移動量を測定するのは、実機の物に対して面圧と相対すべり量のデータがあった場合、それらを使用してピーク応力が推定できることとなるからである。つぎに、このフレッティング疲労試験装置１００では、歪ゲージ２０の検出信号から接触端部３０のピーク応力を外挿する。
【００２５】
図５は、接触端部からの距離Ｘと応力Ｓとの相関関係を示すグラフ図である。すなわち、歪ゲージ２０を接触端部３０に位置させることができないため、複数の歪ゲージ単体２０ａ〜２０ｅからの検出信号を用いて当該接触端部３０のピーク応力を推定する。図４に示したように、接触端部３０の応力がもっとも高く、離れるに従って小さくなるから、前記５連の歪ゲージ２０ａ〜２０ｅそれぞれの検出信号（グラフ中、Ｓ２０ａ〜Ｓ２０ｅで示す）から応力線図を作成し、この端部を延長することで接触端部３０における応力ピークを取得する。なお、上記歪ゲージ２０やロードセル１４からの検出信号は、処理回路２５に送られて、当該処理回路２５にて接触端部３０のピーク応力などを演算する。
【００２６】
このフレッティング疲労試験装置１００は、ロッド７を締めてパッド５を所定の面圧で試験片３に押圧し、加振装置１により試験片３を振動させることでフレッティング疲労試験を行う。この振動により前記パッド５と試験片３との間に面圧をもった摩擦が生じるから、フレッティング疲労が進行して所定のフレッティング強度において試験片３に亀裂が発生する。このときのピーク応力を用いてフレッティング疲労限度を推定する。
【００２７】
図６は、異なる形式のフレッティング疲労試験装置を示す正面図である。また、図７は、図６に示したフレッティング疲労試験装置を示す平面図である。このフレッティング疲労試験装置２００では、加振装置１のホルダー２に試験片３をボルト４で固定し、さらに当該試験片３の上端部をホルダー４１にボルト４２で固定する。このホルダー４１は、固定端１５からロードセル１４を介して吊り下げられた支持部材１２に固定されている。また、試験片３は、冶具１１に設けたパッド５により両側から押圧されている。板バネ６はその両端においてロッド７で連結されている。このロッド７の両端はスペーサ８を介してナット９により固定されており、その一方側にはスペーサ８とナット９との間にロードセル１０が設けられている。
【００２８】
また、パッド５と試験片３との接触端部３０の近傍には、上記同様に狭い幅の５連集中の歪ゲージ２０が張着されている。また、パッド５と試験片３との接触端部３０に対向して、両者の相対滑り量を測定するセンサー１６が配置されている。なお、この歪ゲージ２０の取付形態は、上記図３に示した形態と同じである。
【００２９】
このフレッティング疲労試験装置２００は、パッド５側を自由にした点に特徴がある。このため、加振装置１により試験片３を振動させると、その両端が固定されていることから試験片３に圧縮または伸び応力が加わる。これにより、試験片３との間で相対滑りが発生し、フレッティング疲労が進行する。フレッティング強度のピークは、上記同様、歪ゲージ２０により取得した検出信号から外挿する。
【００３０】
図８は、さらに異なる形式のフレッティング疲労試験装置を示す正面図である。また、図９は、図８に示したフレッティング疲労試験装置を示す平面図である。このフレッティング疲労試験装置３００は、上記図１に示したフレッティング疲労試験装置１００と図６に示したフレッティング疲労試験装置２００とを混合したものである。すなわち、このフレッティング疲労試験装置３００は、図１に示したフレッティング疲労試験装置１００の試験片３上部をホルダー４１にボルト４２で固定し、このホルダー４１を支持部材１２に固定した構成である。なお、各構成要素は、上記同様であるからその説明を省略する。
【００３１】
加振装置１により試験片３を振動させると、その両端が固定されていることから試験片３に圧縮または伸び応力が加わる。また、パッド５が冶具１１により支持されているので、試験片３とパッド５との間に摩擦力が生じる。これにより、試験片３との間で相対滑りが発生し、フレッティング疲労が進行する。フレッティング強度のピークは、上記同様、歪ゲージ２０により取得した検出信号から外挿する。
【００３２】
［フレッティング疲労試験］
図１０は、上記３種類のフレッティング疲労試験装置によりピーク応力を用いてフレッティング疲労試験をした結果を示すグラフ図であり、横軸に繰り返し荷重サイクルを示し、縦軸にピーク応力を示す。また、図中、符号○は、図１に示したフレッティング疲労試験装置１００による試験値であり、符号●は、図６に示したフレッティング疲労試験装置２００による試験値である。また、符号△は、図８に示したフレッティング疲労試験装置３００による試験値である。試験片３には１２ＣｒＭｏを用い、大気中で加振周波数ｆを１５Ｈｚとして試験した。なお、参考に通常の疲労破壊強度を示す値（公称応力）を符号□で示す。
【００３３】
図１１に、比較試験例として、従来の公称応力を用いたフレッティング疲労試験の結果を示す。同図（ａ）のグラフ図では、横軸に繰り返しサイクルを示し、縦軸に公称応力を示す。試験片３には上記同様の１２ＣｒＭｏを用い、大気中で加振周波数ｆを１５Ｈｚとして試験した。用いるフレッティング疲労試験装置は、図１、図６、図８に示したフレッティング疲労試験装置のロードセルを用いてフレッティング疲労強度を測定したものである（歪ゲージ２０は使用しない）。
【００３４】
なお、このフレッティング疲労試験装置は、接触端部３０のピーク応力を測定するものではないため、パッド５と試験片３との接触長さ（Ｌ）を変えると共に一部（図１に示した形式）で試験片３の幅（Ｗ）を変えて試験を行った（５ｍｍ、１０ｍｍ、３０ｍｍ、５０ｍｍ）。この詳細を同図（ｂ）の表図に示す。なお、この試験を行うために図１および図６に示す形式のフレッティング疲労試験装置１００、２００を用いているが、これらの形式はいわゆる公知であることを意味するものではない。また、参考に通常の疲労破壊強度を示す値を符号◇で示す。
【００３５】
この試験結果を比較すると、公称応力を用いて評価する方法では、接触長さＬおよび幅Ｗ、面圧の違いによりフレッティング疲労強度のデータに相当なばらつきが生じていることが判る。また、接触長さＬと幅Ｗが同じであっても、用いる装置形式によってフレッティング疲労強度のデータに相当なばらつきが生じている。これは、機械要素の部材寸法や発生形態などの影響を受けてフレッティング疲労が異なる挙動を示すことを意味しており、それゆえ、フレッティング疲労限度の推定を困難にする。
【００３６】
一方、本発明のようにピーク応力を用いてフレッティング疲労強度を測定した場合には、フレッティング強度のばらつきが小さく、さらに、装置形態によるばらつきも小さく抑えられることが判った。これは、パッド５と試験片３との接触端部３０に生じるピーク応力に着目したので、接触長さＬによる影響を含めて評価したことが一つの理由であると思われる。このように、上記フレッティング疲労試験装置１００、２００、３００を用いることにより、フレッティング強度限界の帯域（図１０中、符号Ｂ）を精度よく設定することが可能になる。また、同図の結果から、装置形態によるばらつきも極めて小さいことが判る。これは、フレッティング疲労試験装置１００〜３００の形態に自由度を持たせられることを意味しており、例えば装置形態を適宜選択して使用しても、フレッティング疲労強度のばらつきが小さいから、同じような試験結果を得ることができることになる。
【００３７】
図１２は、歪ゲージの配置を変更した例を示す説明図である。同図（ａ）に示すように、パッド５と試験片３との接触端部３０から試験片３の厚み方向に歪ゲージ５０を張着するようにしてもよい。また、歪ゲージ５０の一端縁５０ａは、ピーク応力を実測するため、試験片３の端縁３ａに合わせるようにして設置する。同図（ｂ）では、横軸に接触端部３０からの距離（Ｘ）、縦軸に応力（Ｓ）を示す。試験片３に対する応力は接触端部３０がもっとも大きいから、歪ゲージ５０の出力は接触端部３０に近づくほど大きくなり、当該接触端部３０でピーク応力を示す。このような構成にすれば、ピーク応力を外挿しなくても直接検出することができる。あとは、上記同様、このピーク応力からフレッティング疲労限度を推定する。
【００３８】
図１３は、歪ゲージの配置を変更した他の例を示す説明図である。同図（ａ）に示すように、パッド５と試験片３との接触端部３０から試験片３の平面側に歪ゲージ６０を張着するようにしてもよい。また、歪ゲージ６０の一端縁６０ａは、ピーク応力を実測するため、前記接触端部３０の位置に合わせるようにする。同図（ｂ）では、横軸に応力（Ｓ）、縦軸に接触端部３０からの距離（Ｘ）を示す。上記同様、歪ゲージ６０の出力は、接触端部３０に近づくほど大きくなり、当該接触端部３０でピーク応力を示す。あとは、このピーク応力からフレッティング疲労限度を推定する。
【００３９】
なお、同図（ｃ）に示すように、歪ゲージ６５を接触端部３０の両側に渡って張着するようにしてもよい。このときの歪ゲージ６５の出力を同図（ｄ）に示す。この場合、より正確にピーク応力を測定できるから、フレッティング疲労限度を精度よく推定できるようになる。なお、上記実施の形態では、歪ゲージ２０、５０、６０に５連のものを用いたが、これ以外にも６連以上のものを用いることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のフレッティング疲労試験装置では、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、このパッドおよび試験片を相対移動させる加振手段と、試験片のフレッティング疲労が発生する部分であってパッドとの接触部分以外に設けた歪ゲージとを備えた。このため、フレッティング疲労限度を精度よく推定することが可能になる。
【００４１】
また、この発明のフレッティング疲労試験装置では、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、このパッドおよび試験片を相対移動させる加振手段と、パッドが接触する前記試験片の面であってパッドと試験片との接触端部近傍から設けた歪ゲージとを備えたので、フレッティング疲労限度を精度よく推定することが可能になる。
【００４２】
また、この発明のフレッティング疲労試験装置では、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、一端を開放した試験片の他端を保持して加振する加振手段と、固定端に固定され、パッドを支持する支持手段と、試験片のフレッティング疲労が発生する部分であってパッドとの接触部分以外に設けた歪ゲージとを備えたので、簡単な構成で、フレッティング疲労限度を高い精度で求めることができる。
【００４３】
また、この発明のフレッティング疲労試験装置では、試験片に対して所定の面圧をもって接触させるパッドと、一端を固定端に固定された試験片の他端を保持して加振する加振手段と、試験片のフレッティング疲労が発生する部分であってパッドとの接触部分以外に設けた歪ゲージとを備えたので、簡単な構成でフレッティング疲労限度を高い精度で求めることができる。
【００４４】
また、この発明のフレッティング疲労試験装置では、複数の歪ゲージ単体を直線的に設けて前記歪ゲージを構成し、各歪ゲージの出力信号から試験片に作用する応力の傾向に基づいて、前記パッドと試験片との接触端部におけるピーク応力を外挿取得するピーク応力取得手段を設けたので、フレッティング疲労限度を高い精度で求めることができる。
【００４５】
また、この発明のフレッティング疲労推定方法では、試験片に面圧をもってパッドを接触させ、この試験片に発生するフレッティング疲労を評価するにあたり、試験片とパッドとの接触端部に生じるフレッティング疲労発生時のピーク応力を取得し、このピーク応力を用いることで、フレッティング疲労強度を精度よく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態にかかるフレッティング疲労試験装置を示す正面図である。
【図２】図１に示したフレッティング疲労試験装置の平面図である。
【図３】パッドと試験片との接触部分を示す拡大図である。
【図４】試験片に生じる応力分布を示す模式図である。
【図５】接触端部からの距離と応力との相関関係を示すグラフ図である。
【図６】異なる形式のフレッティング疲労試験装置を示す正面図である。
【図７】図６に示したフレッティング疲労試験装置を示す平面図である。
【図８】さらに異なる形式のフレッティング疲労試験装置を示す正面図である。
【図９】図８に示したフレッティング疲労試験装置を示す平面図である。
【図１０】３種類のフレッティング疲労試験装置によりピーク応力を用いてフレッティング疲労試験をした結果を示すグラフ図である。
【図１１】比較試験例として、従来の公称応力を用いたフレッティング疲労試験の結果を示すグラフ図および表図である。
【図１２】歪ゲージの配置を変更した例を示す説明図である。
【図１３】歪ゲージの配置を変更した他の例を示す説明図である。
【図１４】従来のフレッティング疲労試験装置の一例を示す構成図である。
【図１５】フレッティング疲労評価線図の一例を概略的に示すグラフ図である。
【符号の説明】
１００              フレッティング疲労試験装置
１      加振装置
２      ホルダー
３      試験片
５      パッド
６      板バネ
７      ロッド
１０  ロードセル
１１  冶具
１２  支持部材
１３  歪ゲージ
１４  ロードセル
１５  固定端
２０  歪ゲージ
２５  処理回路
３０  接触端部
４１  ホルダー
【図１】
0003592992.tif 000002
【図２】
0003592992.tif 000003
【図３】
0003592992.tif 000004
【図４】
0003592992.tif 000005
【図５】
0003592992.tif 000006
【図６】
0003592992.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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