(57)【要約】      （修正有）【課題】湾曲したサンドイッチ構造体の構造上の特性を正確に特徴付けるためのシステムを提供する。【解決手段】弓形テスト試料１００の周方向剪断特性を判定するためのテスト装備１９８は、外側装備２２０と内側装備２００を含む。外側装備２２０は、弓形テスト試料１００の外側面に結合され、中心ピン２４０上に回転可能に設置され、ロッカーアーム２２８を含む。内側装備２００は、弓形テスト試料１００の内側面に結合され、中心ピン２４０上に回転可能に設置され、ロッカーアーム２２８と反対方向に延在する負荷アーム２０４を含む。内側装備２００と外側装備２２０は、ロッカーアーム２２８と負荷アーム２０４に負荷２８０をかけることで、それらを中心ピン２４０周りで回転させ、外側面に対する内側面の周方向移動を生成し、弓形テスト試料１００内で周方向剪断負荷を誘発させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弓形テスト試料（100）の周方向剪断特性を判定するためのテスト装備（198）であって、
弓形形状を有するテスト試料（100）の外側面（106）に結合されるように構成され、中心ピン（240）上に回転可能に設置され、ロッカーアーム（228）を含む外側装備（220）と、
前記テスト試料（100）の内側面（104）に結合されるように構成され、前記中心ピン（240）上に回転可能に設置され、前記ロッカーアーム（228）と反対の方向に延在する負荷アーム（204）を含む内側装備（200）とを備え、
前記内側装備（200）と、前記外側装備（220）が、前記ロッカーアーム（228）および前記負荷アーム（204）にテスト負荷（280）をかけることによって、それらを前記中心ピン（240）の周りで回転させ、前記外側面（106）に対する前記内側面（104）の周方向の移動を生成し、前記テスト試料（100）内で周方向剪断負荷（150）を誘発させるように構成されるテスト装備（198）。
【請求項２】
前記外側装備（220）が、前記テスト試料（100）を収容するように構成された切り欠き（236）を有する、請求項1に記載のテスト装備（198）。
【請求項３】
前記テスト試料（100）が、内側表面板（108）と外側表面板（110）との間に介在するコア（112）を有するサンドイッチ構造体（102）として形成される、請求項1に記載のテスト装備（198）。
【請求項４】
前記テスト試料（100）が、前記外側装備（220）と、前記内側装備（200）とにそれぞれ結合された外側負荷プレート（136）と、内側負荷プレート（130）とを有し、
側部プレート（230）が、前記外側装備（220）を前記外側負荷プレート（136）に機械的に結合し、
前記負荷アーム（204）が、前記内側負荷プレート（130）の端部面に機械的に結合された内側面を有する、請求項3に記載のテスト装備（198）。
【請求項５】
対向するスパナ（250）端部を有するスパナ（250）と、
前記ロッカーアーム（228）と、前記負荷アーム（204）を前記スパナ（250）端部に相互接続する一対の側部リンク（256）とをさらに備え、
前記スパナ（250）と、前記側部リンク（256）が、前記ロッカーアーム（228）および前記負荷アーム（204）に前記テスト負荷（280）を伝達する、請求項1に記載のテスト装備（198）。
【請求項６】
前記中心ピン（240）をテストフレーム（300）に結合するように構成されたU字形取付具（244）をさらに備える、請求項1に記載のテスト装備（198）。
【請求項７】
前記テスト試料（100）に結合され、前記外側面（106）に対する前記内側面（104）の周方向の移動を測定するように構成された変位測定装置（154）をさらに備える、請求項1に記載のテスト装備（198）。
【請求項８】
弓形形状を有するサンドイッチ構造体（102）のテスト試料（100）の周方向剪断特性を特徴付けるためのテスト装備（198）であって、
コア（112）、内側表面板（108）および外側表面板（110）を含み、曲率半径（124）を画定する弓形形状で形成されたテスト試料（100）の外側面（106）に結合されるように構成され、前記曲率半径（124）と同軸の中心ピン（240）上に回転可能に設置され、外向きに延在するロッカーアーム（228）を含む外側装備（220）と、
前記外側装備（220）の対向する側部に位置決めされ、前記テスト試料（100）の内側面（104）に結合され、前記ロッカーアーム（228）と反対の方向に延在し、前記中心ピン（240）上に回転可能に設置される一対の負荷アーム（204）とをさらに備え、
前記負荷アーム（204）と、前記外側装備（220）とが、前記ロッカーアーム（228）および前記負荷アーム（204）の各々の一方の端部にテスト負荷（280）をかけることによって、前記ロッカーアーム（228）および前記負荷アーム（204）を前記中心ピン（240）の周りで回転させ、前記ロッカーアーム（228）と前記負荷アーム（204）との回転に応じて前記内側表面板（108）と、前記外側表面板（110）の互いに対する周方向の移動を生成し、前記テスト試料（100）内で周方向剪断負荷（150）を誘発させるように構成されるテスト装備（198）。
【請求項９】
弓形のテスト試料（100）の周方向剪断特性を判定する方法であって、
テスト試料（100）の外側面（106）をロッカーアーム（228）を有する外側装備（220）に結合し、前記テスト試料（100）が、曲率半径（124）を画定する弓形形状を有し、前記外側装備（220）が、前記曲率半径（124）と同軸の中心ピン（240）上に回転可能に設置されるステップと、
前記テスト試料（100）の内側面（104）を、前記中心ピン（240）上に回転可能に設置され前記ロッカーアーム（228）と反対の方向に延在する負荷アーム（204）を有する内側装備（200）に結合するステップと、
前記ロッカーアーム（228）と、前記負荷アーム（204）の各々の端部にテスト負荷（280）をかけるステップと、
前記ロッカーアーム（228）と、前記負荷アーム（204）とを前記中心ピン（240）の周りで反対方向に回転させるステップと、
前記ロッカーアーム（228）と、前記負荷アーム（204）とを回転させるステップに応じて、前記内側面（104）と、前記外側面（106）の互いに対する周方向の移動を生成するステップと、
周方向の移動を生成するステップに応じて前記テスト試料（100）上で周方向剪断負荷（150）を誘発させるステップとを含む方法。
【請求項１０】
前記テスト試料（100）上で前記周方向剪断負荷（150）を誘発させる際、前記テスト試料（100）の外側表面板（110）の内側表面板（108）に対する周方向の変位（152）を測定するステップと、
前記テスト負荷（280）の大きさと、対応する周方向の変位とに基づいて、前記テスト試料（100）の以下の剪断特性、
所与の負荷に対する周方向剪断応力、
周方向剪断の歪み、
周方向剪断係数のうちの少なくとも1つを判定するステップとをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記テスト試料（100）を前記外側装備（220）内に形成された切り欠き（236）内に装填するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
前記テスト試料（100）が、内側表面板（108）と外側表面板（110）との間に介在するコア（112）を有するサンドイッチ構造体（102）として形成される、請求項9に記載の方法。
【請求項１３】
外側負荷プレート（136）を前記テスト試料（100）の外側表面板（110）に接着するステップと、
内側負荷プレート（130）を前記テスト試料（100）の内側表面板（108）に接着するステップと、
前記外側装備（220）を前記外側負荷プレート（136）に結合するステップと、
前記内側装備（200）を前記内側負荷プレート（130）に結合するステップと、
側部プレート（230）を利用して、外側装備（220）の端部面を外側負荷プレート（136）の端部面に機械的に結合するステップと、
前記負荷アーム（204）を前記内側負荷プレート（130）の端部面に機械的に結合するステップと、
U字形取付具（244）を使用して前記中心ピン（240）をテストフレーム（300）に結合するステップとをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１４】
前記ロッカーアーム（228）および負荷アーム（204）を、一対の側部リンク（256）を利用してスパナ（250）の対向するスパナ（250）端部に接続するステップと、
前記スパナ（250）をテストフレーム（300）に結合するステップと、
前記テストフレーム（300）を利用して前記テスト負荷（280）を生成するステップと、
前記スパナ（250）および前記側部リンク（256）を介して前記ロッカーアーム（228）および前記負荷アーム（204）に前記テスト負荷（280）を伝達するステップとをさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
荷重サイクルの所定の長さにわたって前記ロッカーアーム（228）および前記負荷アーム（204）にかけられる前記テスト負荷（280）の方向を周期的に逆にするステップと、
疲労剪断強度をテスト負荷（280）の大きさと、荷重サイクルの長さに基づいて判定するステップとをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、構造体のテスト作業に関し、より詳細には構造体の剪断特性を判定するためのテストシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
サンドイッチ構造体は、広い範囲の産業にわたって広範な用途で利用されている。サンドイッチ構造体は、表面板によって両側で結合された軽量のコアで構築される。表面板は、金属材料または非金属材料で形成されてよい。コアは、発泡体またはハニカム構造体として多房構造体を有することができる。コアはまた、波形構成で、あるいはトラス構造体として形成される場合もある。コアが比較的軽量であることにより、サンドイッチ構造体は有利には、中実の金属パネルや中実の複合ラミネートと比較して相対的に高い剛性と重量比を有する。加えて、サンドイッチ構造体は、コアが比較的低い密度であることにより相対的に高い強度と重量比を有する。
【０００３】
サンドイッチ構造体の設計および開発において、サンドイッチ構造体の機械的特性は、材料の選択およびサイジングに利用される。例えば、静止剪断係数、剪断強度および剪断疲労などのサンドイッチ構造体の静止および疲労特性は、コアおよび表面板の材料の組成、幾何学形状および厚さを選択するのに使用される場合がある。湾曲したサンドイッチ構造体の静止および疲労特性は従来より、平坦なサンドイッチテスト試料のテストから得られたデータを利用して特徴付けられてきた。しかしながらハニカムコアを有するサンドイッチ構造体が湾曲形状になるように形成される場合、サンドイッチ構造体の静止および疲労特性は、平坦なサンドイッチ構造体の静止および疲労特性に対して有意に変化する可能性がある。この点において、平坦なパネルテストデータを利用する従来の設計方法は、湾曲したサンドイッチ構造体の場合不正確な機械的特性の利用につながり、これは結果として伝統的ではない設計構成となる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここから分かるように、湾曲したサンドイッチ構造体をテストするためのシステムおよび方法に関して、このような湾曲したサンドイッチ構造体の構造上の特性を正確に特徴付けるという要望が当分野で生じている。この点において、湾曲したサンドイッチ構造体をテストするためのシステムおよび方法に関して、ハニカムコアなどのコアが湾曲形状に形成される場合、湾曲したサンドイッチ構造体の構造上の特性の相違点を考慮する要望が当分野で生じている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記に指摘した湾曲サンドイッチ構造体の周方向剪断特性に関連した要望は具体的には、本開示によって対処され改善されており、この開示は、正確なテスト試料の周方向剪断特性を判定するためのテスト装備を提供する。テスト装備は、外側装備と、内側装備とを含むことができる。外側装備は、テスト試料の外側面に結合されてよく、中心ピン上に回転可能に設置されてよく、ロッカーアームを含むことができる。内側装備は、テスト試料の内側面に結合されてよく、中心ピン上に回転可能に設置されてよく、ロッカーアームと反対方向に延在する負荷アームを含むことができる。内側装備と、外側装備は、ロッカーアームと、負荷アームにテスト負荷をかけることによって、中心ピンの周りでそれらを回転させ、外側面に対する内側面の周方向の移動を生成し、テスト試料内で周方向の剪断負荷を誘発させるように構成されてよい。
【０００６】
別の実施形態において、弓形形状を有するサンドイッチ構造体のテスト試料の周方向剪断特性を判定するためのテスト装備が開示される。外側装備は、テスト試料の外側面に結合されてよい。テスト試料は、コアと、内側および外側表面板とを含むことができる。テスト試料は、曲率の中心を画定する弓形形状に形成されてよい。外側装備は、この曲率の中心と同軸の中心ピン上に回転可能に設置されてよい。外側装備は、テスト試料に加えられるテスト負荷の荷重軸線に対して横方向に外向きに延在するロッカーアームを含むことができる。テスト試料はまた、外側装備の反対側に位置決めされた一対の負荷アーム（すなわち内側装備）を含む場合もある。負荷アームは、テスト試料の内側面に結合されてよい。負荷アームは、ロッカーアームと反対の方向に延在してよく、中心ピン上に回転可能に設置されてよい。負荷アームおよび外側装備は、ロッカーアームと、負荷アームの各々の端部にテスト負荷をかけることによって、ロッカーアームと負荷アームを中心ピンの周りで回転させ、ロッカーアームと負荷アームの回転に応じて内側表面板と、外側表面板の互いに対する周方向の移動を生成し、テスト試料内で周方向剪断負荷を誘発させるように構成されてよい。
【０００７】
また、弓形のテスト試料の周方向剪断特性を判定する方法が開示されている。この方法は、テスト試料の外側面をロッカーアームを有する外側装備に結合するステップを含むことができる。テスト試料は、曲率の中心を画定する弓形形状を有することができる。外側装備は、この曲率の中心と同軸の中心ピン上に回転可能に設置されてよい。方法はさらに、中心ピン上に回転可能に設置され、ロッカーアームと反対方向に延在する負荷アームを有する内側装備にテスト試料の内側面を結合するステップを含むことができる。方法はまた、ロッカーアームと、負荷アームの各々の端部にテスト負荷をかけるステップと、ロッカーアームと、負荷アームをテスト負荷に応じて反対方向に中心ピンの周りで回転させるステップとを含むことができる。方法は付加的に、ロッカーアームと、負荷アームの回転に応じて内側面と外側面の互いに対する周方向の移動を生成するステップと、周方向の移動を生成するステップに応じて、テスト試料上で周方向剪断負荷を誘発させるステップとを含む場合がある。
【０００８】
考察してきた特徴、機能および利点は、本開示の種々の実施形態において独立して達成することができる、あるいはさらに他の実施形態において組み合わされる場合もあり、そのさらなる詳細は、以下の記載および以下の図面を参照して理解することができる。
【０００９】
本開示のこれらのおよび他の特徴は、図面を参照してより明らかになると思われ、この図面では、同様の数字は、全体を通して同様の部分を指している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】弓形形状を有しサンドイッチ構造体として構成されるテスト試料の斜視図である。
【図２】弓形のテスト試料上で周方向剪断負荷を誘発させるためにテストフレーム内に据え付けられたテスト装備を有するテストフレームの一実施形態の側面図である。
【図３】テスト装備の一実施形態の側面図である。
【図４】内側および外側負荷プレートをテスト試料に接着することで試料組立体を形成する接着装備の一対の接着プレートの斜視図である。
【図５】試料組立体を形成するための接着工程において、このような構成要素を所定の位置に保持するために接着プレートの間に位置決めされた内側プレートと、外側プレートと、テスト試料との斜視図である。
【図６】試料組立体の斜視図である。
【図７】試料組立体が省かれたテスト装備の斜視図である。
【図８】試料組立体が外側装備と、内側装備に結合されたテスト装備の斜視図である。
【図９】外側装備と、内側装備を試料組立体に相互接続する作業を示すテスト装備の断面図である。
【図１０】ロッカーアームおよび負荷アーム、ならびにテスト試料上で周方向剪断負荷を誘発させるためのテスト負荷の適用を示すテスト装備の断面図である。
【図１１】テスト試料の内側表面板に対する外側表面板の周方向の変位を測定するためにテスト試料に結合された変位測定装置を備えたテスト装備の斜視図である。
【図１２】弓形のテスト試料の剪断特徴を判定するための方法において実施され得る1つまたは複数の動作を含むフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に図面を参照すると、ここに示されているものは、本開示の種々の実施形態を例示する目的であり、図1に示されているのは、弓形形状を有するサンドイッチ構造体102のテスト試料100の斜視図である。テスト試料100は、テスト試料100の剪断特性を判定するために、本明細書に開示されるようにテスト装備198（図2）の中に設置されてよい。例えば、テスト装備198は、周方向におけるテスト試料100の剪断剛性または剪断係数、静止剪断強度ならびに／あるいは疲労剪断力などのテスト試料100の周方向剪断特性を判定するための手段を設けることができる。
【００１２】
図1では、テスト試料100は、内側表面板108と外側表面板110の間に介在するコア112を有するサンドイッチ構造体102として形成されるように示される。テスト試料100は、おおよそ三（3）インチの内側表面板108の曲率半径を有する九十（90）度の円弧の一部分に形成されるように示されている。この曲率半径は、テスト試料100の曲率の中心124を画定することができる。テスト試料100は、いかなるサイズの円弧の一部分でも、かついかなる曲率半径にも形成されてよい。試料は、試料の厚さ114と、テスト試料100の軸方向に沿って伸びる試料の幅116とを有することができる。外側表面板110と、内側表面板108は各々、露出した外側面を有することができる。テスト試料100は、対向する試料の端部面120と、対向する試料の側面122とを有することができる。以下で記載するように、外側負荷プレート136（図3）と、内側負荷プレート130（図3）が、テスト試料100の外側面106と、内側面104それぞれに結合されて、試料組立体128（図3）を形成することができる。試料組立体128は、テスト試料100に対して周方向剪断負荷150を生成するために、本明細書に開示されるようにテスト装備198（図2）の中に設置されてよい。
【００１３】
図1では、テスト試料100の表面板108,110は、金属または非金属材料で形成されてよく、これには、チタン、アルミニウム、ファイバーガラス、黒鉛エポキシ、あるいは多様な他の材料のいずれか1つまたは材料の組み合わせが含まれる。コア112は、図1ではハニカムコア112として示されているが、コア112は、多様な異なる構成のいずれか1つで設けられてよく、多様な異なる材料のいずれか1つで形成されてよい。例えば、コア112は、発泡体コアまたはトラス構造体（図示せず）として設けられる場合もある。コア112はまた、波形コアとして形成される場合もある。コア112は、チタン、アルミニウムまたは他の金属材料などの金属材料から形成されてよい、あるいはコア112は、ファイバー−ガラス、アラミド、紙、黒鉛エポキシおよび他の非金属材料などの非金属材料から形成される場合もある。コア112が、表面板108,110に接着剤により接着されることでテスト試料100を形成することができる。あるいは、テスト試料100のサンドイッチ構造体102は、従来技術で知られるように超可塑的に形成された／拡散接合構造体（図示せず）として構築される場合もある。
【００１４】
図2では、テスト試料100の剪断力を特徴付けるために、テストフレーム300内に設置されたテスト装備198の一実施形態が示されている。テストフレーム300は、テスト実験室の床などの特定の面に設置され得る比較的剛性のベース302を含むことができる。テストフレーム300は、ベース302から上向きに延びることができる複数の支柱または柱304を含むことができる。テストフレーム300は、テストフレーム300の頂端部で柱304と相互接続するためのクロスヘッド306を含むことができる。クロスヘッド306は、テスト装備198内に設置されたテスト試料100にテスト負荷280をかけるために垂直方向に可動であってよい。テストフレーム300は、テスト装備198をテストフレーム300に結合するための1つまたは複数の取付具310を含むことができる。一実施形態において、取付具310は、空気式グリップまたは油圧式グリップとして構成されてよく、テスト装備198をテストフレーム300に据え付けたり、そこから取り外したりするために迅速に係合させることができる。
【００１５】
図2では、テストフレーム300は、アクチュエータ312を含むことで、クロスヘッド306を上下に移動させ、テスト装備198内に設置されたテスト試料100にテスト負荷280をかけることができる。テスト負荷280は、テストフレーム300の荷重軸線282に沿ってかけることができる。荷重軸線282は、テスト装備198の中心枢軸242内を通過することができる。テストフレーム300は、テスト負荷280を生成するためにアクチュエータ312を含むことができる。アクチュエータ312は、油圧式、電気式、機械式に動力が与えられてよく、あるいはアクチュエータ312は、他の好適な手段によって動力が与えられる場合もある。テストフレーム300は、ロードセルなどの軸方向の負荷測定装置308を含むことができる。示される実施形態では、負荷測定装置308は、テスト装備198から上向きに延在する上方引張りロッド248に結合されてよい。テスト装備198の下方引張りロッド248は、下方に延在してよく、テストフレーム300の下方取付具310に結合されてよい。
【００１６】
図3では、テスト装備198の一実施形態の側面図が示されている。テスト装備198は、外側装備220と、内側装備200とを含むことができる。外側装備220は、テスト試料100の外側面106に結合されてよい。内側装備200は、テスト試料100の内側面104に結合されてよい。外側装備220は、概ねディスク形であってよく、テスト装備198の荷重軸線282に対して横方向に外向きに延在するロッカーアーム228を含むことができる。しかしながら外側装備220は、テスト試料の外側面106に結合するためにいずれか1つの多様なサイズ、形状および構成で設けられてよく、ディスク形に限定されるものではない。
【００１７】
さらに図3を参照すると、外側装備220は、比較的剛性のまたは剛性の材料、例えば金属材料などで形成されてよく、これには鋼、チタン、あるいはテスト負荷280をテスト試料100に伝達するまたは他の比較的剛性の金属材料または非金属材料が含まれる。外側装備220が相対的に高い剛性であることにより、テスト試料100の面外荷重が制限されて、あるいはごくわずかなものになり、テスト試料100にかけられる周方向剪断負荷150（図10）が概ね純粋なものになる。加えて、テスト装備198は、中心枢軸242が、テスト試料100の曲率の中心124と同軸になることで、概ね純粋な周方向剪断負荷がテスト試料100内に誘発されるように構成されてよい。
【００１８】
図3では、外側装備220は、外側装備結合範囲222の領域において切り欠き236を含むことができる。切り欠き236は、テスト試料100を収容するように、あるいは試料組立体128を収容するようにサイズが決められ、そのように構成されてよい。例えば切り欠き236は、テスト試料100または試料組立体128の弓形形状に適合するように弓形形状を有する場合がある。試料組立体128は、テスト試料100と、接着剤により接着された、またはそれ以外の方法で以下に記載するようにテスト試料の外側面106および内側面104に装着された外側負荷プレート136と、内側負荷プレート130とを含むことができる。
【００１９】
図3では、外側装備220は、テスト装備198の中心ピン240上に外側装備220を回転可能に設置するために外側装備中心穴226を含むことができる。中心ピン240は、テスト装備198の中心枢軸242を画定することができる。中心枢軸242は、好ましくはテスト試料100の曲率の中心124と同軸であってよい。中心ピン240は、U字形取付具244によって支持されてよい。U字形取付具244は、下方に延在する引張りロッド248を含んでよく、これは、テストフレーム300（図2）の取付具310（図2）に結合されてよい。外側装備220は、外側装備220をテスト試料100の外側表面板110に結合するために外側装備結合範囲222を含むことができる。あるいは外側装備結合範囲222は、テスト試料100の外側表面板110に接合され得る外側負荷プレート136に結合される場合もある。
【００２０】
図3では、テスト装備198は、1つまたは複数の側部プレート230、例えば一対の側部プレート230を含むことができ、これは、外側装備220の対向する側部上に取り外し可能に設置されてよい。側部プレート230は、各々の側部プレート230を貫通して延在することができる複数の結合穴232を含むことができ、これらは、外側装備220の側面内に、および外側負荷プレート136の端部面138内に形成された結合穴232の対応するセットと整列されてよい。1つまたは複数の結合ピン234が、結合穴232に挿入されることで、外側装備220を外側負荷プレート136に機械的に結合することができる。しかしながらテスト装備198は、外側装備220をテスト試料100の外側面106に結合するための他の手段を含む場合もあり、側部プレート230に限定されるものではない。例えばテスト装備198は、外側負荷プレート136の外側面に形成され得る相補的な機械的機構のセットに係合するために外側装備220上に形成され得る1つまたは複数の機械的機構（図示せず）を含む場合がある。あるいは、テスト装備198は、外側装備220を外側負荷プレート136の対向する側面122に結合させるための機械的機構を含む場合もある。
【００２１】
図3に示されるように、内側装備200は、テスト試料100の内側面104に結合されてよく、中心ピン240上に回転可能に設置されてよい。例えば、内側装備200は、テスト試料100の内側表面板108に、あるいは試料組立体128の内側負荷プレート130に結合され得る内側装備結合範囲202を有することができる。示される実施形態において、内側装備200は、外側装備220の対向する側部に設置され、ロッカーアーム228と反対方向に荷重軸線282から外向きに延在する一対の負荷アーム204を備えることができる。負荷アーム204の各々の一方は、中心ピン240上に回転可能に設置されてよい中心穴208を有することができる。内側装備200を構成する負荷アーム204は、金属材料などの比較的剛性の、または剛性の材料で形成されてよく、これには鋼、チタン、またはテスト試料100にテスト負荷280を伝達する他の比較的剛性の材料が含まれる。上記で外側装備220に関して指摘したように、負荷アーム204が比較的高い剛性であることにより、テスト試料100にかける周方向剪断負荷150（図10）が概ね純粋なものになり得る。
【００２２】
図3では、外側装備220の各々の側にある負荷アーム204は、内側面206を有することができる。各々の負荷アーム204の内側面206（図9）は、内側負荷プレート130の端部面132（図6）に対して接触するように位置決めされてよい。負荷アーム204の各々の一方は、負荷アーム204を軸方向に貫通するように延在する複数の結合穴232を含むことができる。複数の結合穴232はまた、内側負荷プレート130の端部面132内にも形成されてよい。複数の結合ピン234が結合穴232に挿入されて、負荷アーム204を内側負荷プレート130に機械的に結合することができる。
【００２３】
図3では、テスト装備198は、一体構造体として形成されてよいスパナ250を含むことができる。あるいは、スパナ250は、横に並んだ関係で設置された一対のスパナ250を備える場合もあり、これらは、引張りロッド248を利用してテストフレーム300（図2）に結合されてよい。引張りロッド248は、スパナ250および引張りロッド248内に形成されたスパナ穴252を貫通するように延在するスパナピン254を利用してスパナ250に結合されてよい。スパナ250は、ロッカーアーム228および負荷アーム204をテストフレーム300の取付具（図2）310に結合することができる。一対の側部リンク256が、ロッカーアーム228および負荷アーム204をスパナ250端部に相互接続することで、ロッカーアーム228および負荷アームにテスト負荷280を伝達することができる。側部リンク256は、側部リンク256およびスパナ250端部内に形成されたピン穴258へと延在するリンクピン260を利用してスパナ250に結合されてよい。同様に側部リンク256は、ロッカーアーム228および負荷アーム204の端部内に形成されたピン穴へと延在するリンクピン260を利用してロッカーアーム228および負荷アーム204に結合されてよい。
【００２４】
示されていない一実施形態において、テスト装備198（図2）は、例えばテスト試料100（図1）の疲労テストのためにテスト負荷280（図3）の負荷反転を可能にするように構成される場合がある。例えば、中心ピン240を支持するU字形取付具244（図3）の代わりに、中心ピン240（図3）は、テストフレーム300（図2）に固定式に締め付けられる場合もある。テスト装備198は、外側装備220（図3）のロッカーアーム228（図3）の端部と、内側装備200（図3）の負荷アーム204（図3）の端部に均等な強度でかけられる可逆式（すなわち、上方および下方負荷を交互に）のテスト負荷280をかけることを可能にするように構成されてよい。可逆式テスト負荷280は、以下に記載するように荷重サイクルの所定の長さにわたってかけることができる。
【００２５】
図4では、接着装備170の一対の接着プレート172が示されており、これは、負荷プレートと、テスト試料100の内側表面板108（図3）および外側表面板110（図3）の外側面との間で接着剤層142（図5）を使用して内側負荷プレート130（図6）および外側負荷プレート136（図3）をテスト試料100（図1）に接着することを目的としている。接着プレート172の各々の一方は、1つまたは複数の位置合わせピン174を含むことで、内側負荷プレート130と、外側負荷プレートの端部面132、138（図6）内に形成された1つまたは複数の結合穴232（図3）と係合することができる。加えて、接着プレート172の各々の一方は任意選択で、負荷プレート130,136と、テスト試料100の表面板108,110との間の境界面の位置において弓形の溝176を含む場合がある。
【００２６】
図5では、接着プレート172の間に位置決めされた内側負荷プレート130、外側負荷プレート136およびテスト試料100が示されている。位置合わせピン174が、負荷プレート130,136の端部面132,138（図6）内の結合穴232に係合する。位置合わせピン174が結合穴232と係合することで、接着剤層142を硬化させて負荷プレート130,136を試料組立体128（図3）に接着する工程において、外側負荷プレート136を外側表面板110の外側面と当接するように接触した状態で保持し、内側負荷プレート130を内側表面板108の外側面と当接するように接触した状態で保持する。
【００２７】
図6では、完成した試料組立体128の一実施形態が示されている。示される実施形態では、テスト試料100は、おおよそ90度の円弧の一部分で形成され、軸方向に数インチの幅であってよい。加えてテスト試料100は、剪断特性が望まれる構造体物の曲率半径を概ね複製した曲率半径で形成されてよい。テスト試料100は、コア112の厚さと、表面板の厚さから成る試料の厚さ114（図1）を有することができる。テスト試料100は、周方向剪断特性が望まれる弓形構造体物の幾何学形状を概ね複製するサイズ、形状および幾何学形状で形成されてよい。
【００２８】
図6では、負荷プレートの各々の一方は、テスト試料100の円弧の長さ118と、幅116（図1）と同様であり得る円弧の長さ118（例えば円弧の一部分）と、幅で形成されてよい。加えて、負荷プレート130、136は、内側負荷プレートの端部面132と、外側負荷プレートの端部面138が、試料の端部面120とほぼ同一面であるようにサイズが決められそのように構成されてよい。同様に、内側負荷プレートの側面134と、外側負荷プレートの側面140は、試料の側面122とほぼ同一面であってよい。しかしながら負荷プレート130、136は、テスト試料100とは異なる円弧の長さと幅で設けられる場合もある。外側負荷プレート136および内側負荷プレート130は、任意の手段によってテスト試料100に結合されてよく、接着剤による接着方法に限定されないことを留意されたい。例えば外側負荷プレート136および内側負荷プレート130は、機械式に装着される、ろう付けされる、あるいはそれ以外の方法でテスト試料100の外側面106（例えば外側表面板110）および内側面104（例えば内側表面板108）にそれぞれ固定されてよい。
【００２９】
図6では、テスト試料100は、剪断におけるテスト試料100の荷重の均一性を有利に改善させる内側負荷プレート130と外側負荷プレート136の間に挟まれている。この点に関して、内側および外側負荷プレート130,136は、例えば鋼、または他の金属あるいは非金属材料などの相対的に厚いおよび／または剛性の（例えば、テスト試料のコア112の剛性に対して）材料で形成されてよい。内側および外側負荷プレート130,136の相対的に高い剛性によって、テスト試料100の内側および外側表面板108,110の移動を概ね周方向の移動または変位に制限することができる。この点に関して、内側および外側負荷プレート130,136の相対的に高い剛性により、テスト試料100にテスト負荷280をかける際、テスト試料100内に概ね純粋な剪断歪みが生じることになり得る。
【００３０】
図7では、テスト装備198の斜視図が示されている。側部プレート230（図3）は、切り欠き236と、外側装備220を示すために取り外されている。また、外側装備結合範囲222内に形成され得る結合穴232も示されている。切り欠き236は、図6に示される試料組立体128の幾何学形状と同様にサイズが決められそのように構成されてよい。この点において、外側装備220における切り欠き236は、外側負荷プレート136（図6）の外側面および内側負荷プレート130（図6）の内側面に相補的になるようにサイズが決められそのように構成されてよい。また、図7には外側装備結合範囲222内に形成され得る結合穴232も示されている。試料組立体128のテスト装備198内での設置は、U字形取付具244からの中心ピン240の除去を含んでよい。負荷アーム204（図3）の一方は、切り欠き236内から試料組立体128を取り外し、その中に設置することを可能にするために取り外すことができる。負荷アーム204は、再度位置決めすることができ、中心穴226,246は、U字形取付具244、負荷アーム204および外側装備220の中心穴の中に設置されてよい。
【００３１】
図8では、試料組立体128が一対の側部プレート230を利用して外側装備220に結合された組立て後のテスト装備198が示されている。上記で指摘したように、側部プレート230は、外側装備220の各々の側に設置されてよい。側部プレート230内の結合穴232は、外側装備220内、および外側負荷プレート136の端部面138（図6）内の結合穴232と整列されてよい。結合ピン234が結合穴232に挿入されて、テスト試料100の外側負荷プレート136を外側装備220に固定式に締め付けることができる。同様のやり方で、外側装備220の各々の側にある結合穴232および負荷アーム204は、内側負荷プレート130内の結合穴232と整列されてよい。結合ピン234が結合穴232に挿入されて、テスト試料100の内側負荷プレート130を内側装備200の負荷アーム204に固定式に締め付けることができる。
【００３２】
図9では、テスト装備198の断面図が示されており、外側装備220の切り欠き236内に設置された試料組立体128を示している。外側装備220の対向する側部にある側部プレート230は、試料組立体128の外側負荷プレート136に重なる。同様に外側装備220の対向する側部にある負荷アーム204は、試料組立体128の内側負荷プレート130に重なる。結合ピン234（図8）（図9では中心線によって表される）が、結合穴（図示せず）に挿入されることで、側部プレート230を外側負荷プレート136および外側装備220に固定し、負荷アーム204（すなわち内側装備200）を内側負荷プレート130に固定することができる。U字形取付具244のフランジの間の空間は、負荷アーム204と外側装備220を組み合わせた厚さに対して相補的になるようにサイズが決められてよい。
【００３３】
有利には、テスト装備198（図9）は、テストの後の試料組立体128（図9）の迅速な除去、および新たな試料組立体128の迅速な設置を可能にするために比較的迅速に分解することができるように構成されている。中心ピン240（図9）は、中心ピン240の端部に挿入され得る1つまたは複数のコッターピン（図示せず）を除去することによって取り外すことができる。同様に、リンクピン260（図8）およびスパナピン254（図9）もまた、コッターピン、またはリンクピン260を所定位置にロック固定する他の機械的機構を除去することによって取り外すことができる。試料組立体128は、試料組立体を、内側および外側負荷プレート130,136（図9）を、内側および外側表面板108,110（図9）にそれぞれ接着する接着剤層を軟化させる温度まで加熱することによって分解させることができる。本明細書で開示される接着装備を利用して内側および外側負荷プレート130,136を新たなテスト試料100（図9）の内側および外側表面板108、110に接着することによって、新たなテスト試料を準備することができる。新たな試料組立体128は、テスト装備198内に装填されてよく、テスト作業を再開することができる。
【００３４】
図10では、テスト装備198の断面図が示されており、テスト負荷280の適用が例示されている。上記で指摘したように、テスト装備198の上方引張りロッド248は、テストフレーム300の上方取付具310（図2）に結合されてよい。テスト装備198の下方引張りロッド248は、テストフレーム300（図2）の下方取付具310（図2）に結合されてよい。有利には、引張りロッド248は、標準的なテストフレーム300のまたは全体のテスト機械の標準的なグリップ（例えば、油圧式グリップまたは空気式グリップ）に嵌合するように構成されてよい。この点において、テスト装備198は、テスト装備198が垂直方向の荷重軸線282の周りを回転することができるようにサイズが決められそのように構成されることで、複数のテスト試料100をテストするシーケンスにおいて、テスト装備198に試料組立体128を設置し、そこから取り外すためにテスト装備198に容易に接近することが可能になる。
【００３５】
図10では、テスト負荷280は、スパナ250を介してロッカーアーム228および負荷アーム204に伝達される。上記で指摘したように、ロッカーアーム228は、荷重軸線282の片側から横方向に外向きに延在する。負荷アーム204は、荷重軸線282の反対側から横方向に外向きに延在する。荷重軸線282は、中心ピン240によって画定される中心枢軸242の中を通過することができる。中心枢軸242は、荷重軸線282に直交するように配向されてよい。負荷アーム204は、負荷アームの端部において中心ピン240からリンクピン260まで測定される負荷アーム204の長さを有する。同様に、ロッカーアーム228は、ロッカーアーム228の端部において中心ピン240からリンクピン260まで測定されるロッカーアーム228の長さを有する。負荷アーム204の長さは、ロッカーアーム228の長さとほぼ等しい。上方引張りロッド248にかかるテスト負荷280は、中心ピン240において反応する。
【００３６】
図10では、テスト負荷280は、スパナ250から側部リンク256まで伝達される。テスト負荷280は、負荷アーム204およびロッカーアーム228の端部上で上向きに引っ張る。上記で指摘したように、内側装備200および外側装備220は、ロッカーアーム228および負荷アーム204の端部にテスト負荷280をかけることによって、ロッカーアーム228および外側負荷プレート136を外側プレートの回転方向に沿って回転させ、負荷アーム204および内側負荷プレート130を外側プレートの回転方向の反対の内側プレートの回転方向に沿って回転させるように構成されてよい。内側および外側表面板108,110を有するサンドイッチ構造体102のテスト試料100に関して、ロッカーアーム228および負荷アーム204の回転によって、内側表面板108と外側表面板110の互いに対する周方向の移動が生成され、テスト試料100内で周方向剪断負荷150を誘発させる。
【００３７】
図11では、変位測定装置が試料組立体128に結合されたテスト装備198の斜視図が示されている。変位測定装置は、テスト試料100の内側表面板108に対するテスト試料100の外側表面板110の周方向の変位を測定するように構成されてよい。示される実施形態では、変位測定装置は、一対の伸縮計156を備えることができる。伸縮計156の一方は、テスト試料の対向する端部上で外側表面板110の端部に結合されてよく、他方の伸縮計156は、テスト試料100の対向する端部上で内側表面板108の端部に結合されてよい。しかしながら外側表面板110に対する内側表面板108の周方向の変位152は、多様な代替の変位測定装置（図示せず）によって測定される場合もあり、これに限定するものではないが、これにはたわみ計、縮み計、マイクロメーター、測径器またはレーザー測距装置などの光学装置を使用することによって、あるいは他の測定装置が含まれる。
【００３８】
図12では、弓形のテスト試料100（図1）の剪断特性を判定するための方法400において実施され得る1つまたは複数の動作を含むフローチャートが示されている。この方法は、上記に記載されるように内側表面板108（図1）と、外側表面板110（図1）と、コア112（図1）とを有し、テスト試料100が、内側負荷プレート130（図3）と、外側負荷プレート136（図3）の間に挟まれているサンドイッチ構造体102（図1）のテスト試料100の文脈において記載される。しかしながらテスト方法は、いかなるタイプの弓形のテスト試料100にも適用することができ、サンドイッチ構造体102のテスト試料100に限定されるものではない。
【００３９】
図12の方法400のステップ402は、テスト試料100の外側面106（図1）をロッカーアーム228（図2）を含むことができる外側装備220（図2）に結合するステップを含むことができる。上記で指摘したように、テスト試料100（図1）は、内側表面板108（図1）と、外側表面板110（図1）の間に介在するコア112（図1）を有するサンドイッチ構造体102（図1）として形成されるように示されている。テスト試料100は、曲率の中心124（図1）を画定する弓形形状を有する。方法は、外側装備220（図3）内に形成された切り欠き236（図3）の中にテスト試料100を装填するステップを含むことができる。外側装備220は、曲率の中心124（図3）と同軸である中心ピン240（図3）上に回転可能に設置されてよい。
【００４０】
テスト試料100（図3）は、テスト試料100の外側面106（図3）または外側表面板110（図3）に接着された外側負荷プレート136（図3）と、テスト試料100の内側面104（図3）または内側表面板108（図3）に接着された内側負荷プレート130（図3）とを有する試料組立体128（図3）内に含まれてよい。この点において、テスト試料100の外側面106を外側装備220（図3）に結合するステップは、外側装備220を外側負荷プレート136に結合するステップを含むことができる。例えば、方法は、取り外し可能な一対の側部プレート230（図3）を使用して外側装備220の外側面224（図7）を外側負荷プレート136の端部面138（図6）に機械的に結合するステップを含むことができる。
【００４１】
図12の方法400のステップ404は、テスト試料100（図6）の内側面104（図6）を内側装備200（図3）に結合するステップを含むことができる。上記で指摘したように、内側装備200は、外側装備220（図3）の対向する側部上に位置決めされた対向する一対の負荷アーム204（図3）を含むことができる。負荷アーム204は、中心ピン240（図3）上に回転可能に各々設置されてよい。負荷アーム204は、ロッカーアーム228（図3）の方向と反対の方向に延在することができる。テスト試料100が内側および外側負荷プレート130、136（図6）を有する試料組立体128（図3）内に設けられる用途の場合、方法は、内側装備200または負荷アーム204を内側負荷プレート130に結合するステップを含むことができる。例えば、負荷アーム204の各々の一方は、複数の結合穴232（図3）を含む場合がある。複数の結合穴232はまた、内側負荷プレート130（図6）の端部面132（図6）内に含まれる場合もある。方法は、結合ピン234（図3）を結合穴232（図3）に挿入することで、外側装備220の各々の側にある負荷アーム204を内側負荷プレート130の端部面132（図6）に機械的に結合するステップを含むことができる。
【００４２】
図12の方法400のステップ406は、ロッカーアーム228の端部および負荷アーム204の端部にテスト負荷280をかけるステップを含むことができる。図10に示されるように、テスト負荷280は、中心ピン240において反応することができる。テスト負荷280は、ロッカーアーム228および負荷アーム204を1つまたは複数のスパナ250の対向するスパナ250端部に接続する側部リンク256を使用することによって、ロッカーアーム228および負荷アーム204に対してかけることができる。方法はさらに、上方引張りロッド248をテストフレーム300の上方取付具310（図2）に結合することによって、スパナ250をテストフレーム300（図2）に結合するステップを含むことができる。方法はまた、中心ピン240をテストフレーム300の下方取付具310に結合するステップを含むことができる。この点において、テスト装備198は、中心ピン240を支持するU字形取付具244を含むことができる。U字形取付具244は、下方取付具310に結合され得る下方引張りロッド248を含むことができる。
【００４３】
上方および／または下方取付具310（図2）は、油圧式グリップ、空気式グリップまたは他のグリップ構成として構成されてよい。スパナ250（図10）にテスト負荷280（図10）をかけることで、テスト負荷280をロッカーアーム228（図10）と、負荷アーム204（図10）とに分割することができる。方法は、例えば、テストフレーム300（図2）を使用してテストフレーム300のクロスヘッド306（図2）を上向きの方向に移動させることによってテスト負荷280を生成するステップを含むことができる。方法は付加的に、スパナ250および側部リンク256（図10）を介してテスト負荷280をロッカーアーム228および負荷アーム204に伝達するステップを含むことができる。
【００４４】
図12の方法400のステップ408は、ロッカーアーム228と負荷アーム204を中心ピン240の周りで反対方向で回転させるステップを含むことができる。この点において、テスト負荷280をロッカーアーム228の端部にかける際、ロッカーアーム228は、図10に示されるように外側プレートの回転方向に沿って回転させることができる。負荷アーム204は、外側プレートの回転方向と反対の内側プレートの回転方向に沿って回転させることができる。
【００４５】
図12の方法400のステップ410は、テスト試料100（図9）の外側面106（図9）に対するテスト試料100の内側面104（図9）の周方向の移動または変位を生成するステップを含むことができる。コア112と、内側および外側表面板108、110（図9）とを有するサンドイッチ構造体102（図6）として構成されるテスト試料100の場合、方法は、ロッカーアーム228（図9）と負荷アーム204（図9）の反対方向の回転に応じて、内側表面板108と外側表面板110の互いに対する周方向の移動を生成するステップを含むことができる。上記で指摘したように、負荷アーム204の結合穴232（図9）へと延在する結合ピン234（図8）によって負荷アーム204の回転を試料組立体128（図9）の内側負荷プレート130（図9）に伝達することができる。側部プレート230（図9）、外側装備220（図9）および外側負荷プレート136の結合穴232へと延在する結合ピン234によって、ロッカーアーム228の回転を試料組立体128（図9）の外側負荷プレート136（図9）に伝達することができる。
【００４６】
図12の方法400のステップ412は、周方向の移動を生成するステップに応じて、テスト試料100（図10）上で周方向剪断負荷150（図10）を誘発させるステップを含むことができる。有利には、テスト装備198（図10）は、テスト試料100内に概ね純粋な剪断負荷を生成し、その一方でテスト試料100の面外荷重を最小限にするように構成される。テスト試料100における概ね純粋な周方向剪断負荷150はある程度は、曲率の中心124（図3）が中心ピン240（図10）の中心枢軸242（図10）と同軸であるようにテスト試料100を外側装備220（図10）と、負荷アーム204（図10）に結合する作用に起因している。さらに外側装備220および負荷アーム204（すなわち内側装備200）における中心穴208（図9）、226（図10）は、中心ピン240に対して相対的に低い公差の嵌合を行なうようにサイズが決められてよく、この中心ピンは、テスト負荷280（図10）をかける際、外側装備220と負荷アーム204の半径方向の移動を回避することができる。
【００４７】
図12の方法400のステップ414は、テスト試料100上で周方向剪断負荷150（図10）を誘発させる際、内側表面板108（図11）に対するテスト試料100（図11）の外側表面板110（図11）の周方向の変位152（図11）を測定するステップを含むことができる。一実施形態において、周方向の変位152は、伸縮計156（図11）などの1つまたは複数の変位測定装置154（図11）を利用して測定することができる。上記で指摘したように、一方の伸縮計156をテスト試料100の対向する側部にある内側表面板108（図11）に結合させることができる。伸縮計156の別の方は、テスト試料100の対向する側部にある外側表面板110に結合させることができる。あるいは周方向の変位152は、代替の変位測定装置を利用して測定される場合もあり、伸縮計156に限定されるものではない。
【００４８】
図12の方法400のステップ416は、テスト負荷280（図10）の大きさと、対応する周方向の変位152（図10）に基づいてテスト試料100（図10）の1つまたは複数の剪断特性を判定するステップを含むことができる。例えば、方法は、テスト試料100上でのテスト負荷280の増加分と、各々テスト負荷280の増加分に関して内側表面板108（図10）に対する外側表面板110（図10）の対応する周方向の変位152とを記録するステップを含むことができる。テスト負荷280の増加分と、内側表面板108に対する外側表面板110の対応する周方向の変位152とに基づいて負荷と変位の曲線（図示せず）を生成することができる。
負荷変位データに基づいてテスト試料100（図10）内の所与の場所で周方向剪断応力を計算することができる。例えば、コア112（図10）内の周方向剪断応力は、コア112内の所与の場所で、例えばコア中央面（例えば内側表面板108と、外側表面板110の間の中間部）などにおける周方向剪断負荷150（図10）の大きさに基づいて、および所与の場所（例えば中間部）におけるコア112の周方向の断面積に基づいて所与のテスト負荷に関して計算することができる。テスト試料100の周方向の静止剪断強度も判定することができる。例えば、テスト試料100の降伏点におけるテスト負荷280（図10）の大きさと、コア112の極限負荷能力に基づいて、周方向でのコア112の剪断降伏強度および／または極限剪断強度を判定することができる。内側表面板108（図10）に対する外側表面板110（図10）の周方向の変位152（図10）に基づいて周方向剪断歪みを判定することもできる。上記に挙げた負荷と変位の曲線のスロープと、内側表面板108および外側表面板110の相対的な周方向の変位152（図10）ならびにコア112の厚さに基づいて、コア112の周方向の剪断係数を判定することもできる。
【００４９】
示される実施形態では、方法は、テスト試料100（図1）の疲労剪断特性を判定するステップを含むことができる。例えば、テスト装備198（図7）は、中心ピン240（図7）をテストフレーム300（図2）上の所定の位置に固定式に締め付けるように構成されてよい。テスト装備198は、テスト負荷280（図7）が、負荷アーム204（図7）およびロッカーアーム228（図7）の端部に可逆的にかけられるように構成されてよい。例えば、方法は、負荷アーム204およびロッカーアーム228の端部にかけられるテスト負荷280の方向を周期的に逆にするステップを含むことができる。テスト負荷280は、荷重サイクルの所定の長さにわたってかけることができる。テスト試料100の周方向の疲労剪断強度は、テスト負荷280の大きさと、荷重サイクルの長さに基づいて判定することができる。
【００５０】
有利には、弓形のテスト試料100（図7）の静止および疲労構造体特性は、本明細書に開示されるようにテスト装備198（図7）を利用して正確に特徴付けることができる。この点において、テスト装備198は有利には、弓形のテスト試料100の材料特性の正確な構造上の特徴付けを改善させ、剪断において荷重される弓形に成形された要素を組み込む構造体の設計および分析における精度を高めることにもなる。有利には、テスト装備198は恐らく、弓形に成形された構造体を有する構造体組立体のメンテナンスおよび交換コストを抑えることにもなる。
【００５１】
本開示の付加的な修正形態および改良形態は、恐らく当業者には明らかであろう。したがって本明細書に記載され例示される部品の特定の組み合わせは、本開示の特定の実施形態のみを表すことが意図されており、本開示の精神および範囲内にある代替の実施形態または装置の限定としての役割をすることは意図されていない。
【００５２】
本開示はまた、以下の項に従って実施形態を記載する。
【００５３】
項1  弓形形状を有するテスト試料（100）の外側面（106）に結合されるように構成され、中心ピン（240）上に回転可能に設置され、ロッカーアーム（228）を含む外側装備（220）と、
テスト試料（100）の内側面（104）に結合されるように構成され、中心ピン（240）上に回転可能に設置され、ロッカーアーム（228）と反対の方向に延在する負荷アーム（204）を含む内側装備（200）とを備え、
内側装備（200）と外側装備（220）が、ロッカーアーム（228）および負荷アーム（204）にテスト負荷（280）をかけることによって中心ピン（240）の周りでそれらを回転させ、内側面（104）の外側面（106）に対する周方向の移動を生成し、テスト試料（100）内で周方向剪断負荷（150）を誘発させるように構成される、弓形のテスト試料（100）の周方向剪断特性を判定するためのテスト装備（198）。
【００５４】
項2  外側装備（220）が、テスト試料（100）を収容するように構成された切り欠き（236）を有する、項1のテスト装備（198）。
【００５５】
項3  テスト試料（100）が、内側表面板（108）と外側表面板（110）の間に介在するコア（112）を有するサンドイッチ構造体（102）として形成される、項1のテスト装備（198）。
【００５６】
項4  テスト試料（100）が、外側装備（220）と、内側装備（200）にそれぞれ結合された外側負荷プレート（136）と、内側負荷プレート（130）とを有する、項3のテスト装備（198）。
【００５７】
項5  外側装備（220）を外側負荷プレート（136）に機械的に結合する側部プレート（230）をさらに含む、項4のテスト装備（198）。
【００５８】
項6  負荷アーム（204）が、内側負荷プレート（130）の端部面に機械的に結合された内側面を有する、項4のテスト装備（198）。
【００５９】
項7  対向するスパナ（250）端部を有するスパナ（250）と、
ロッカーアーム（228）と、負荷アーム（204）をスパナ（250）端部に相互接続する一対の側部リンク（256）とをさらに備え、
スパナ（250）と側部リンク（256）が、ロッカーアーム（228）および負荷アーム（204）にテスト負荷（280）を伝達する、項1のテスト装備（198）。
【００６０】
項8  中心ピン（240）をテストフレーム（300）に結合するように構成されたU字形取付具（244）をさらに備える、項1のテスト装備（198）。
【００６１】
項9  テスト試料（100）に結合され、外側面（106）に対する内側面（104）の周方向の移動を測定するように構成された変位測定装置（154）をさらに備える、項1のテスト装備（198）。
【００６２】
項10  弓形形状を有するサンドイッチ構造体（102）のテスト試料（100）の周方向剪断特性を特徴付けるためのテスト装備（198）であって、
コア（112）、内側表面板（108）および外側表面板（110）を含み、曲率半径（124）を画定する弓形形状で形成されたテスト試料（100）の外側面（106）に結合されるように構成され、曲率半径（124）と同軸の中心ピン（240）上に回転可能に設置され、外向きに延在するロッカーアーム（228）を含む外側装備（220）と、
外側装備（220）の対向する側部に位置決めされ、テスト試料（100）の内側面（104）に結合され、ロッカーアーム（228）と反対の方向に延在し、中心ピン（240）上に回転可能に設置される一対の負荷アーム（204）とをさらに備え、
負荷アーム（204）と、外側装備（220）が、ロッカーアーム（228）および負荷アーム（204）の各々の一方の端部にテスト負荷（280）をかけることによって、ロッカーアーム（228）および負荷アーム（204）を中心ピン（240）の周りで回転させ、ロッカーアーム（228）と負荷アーム（204）の回転に応じて内側表面板（108）と、外側表面板（110）の互いに対する周方向の移動を生成し、テスト試料（100）内で周方向剪断負荷（150）を誘発させるように構成されるテスト装備（198）。
【００６３】
項11  弓形のテスト試料（100）の周方向剪断特性を判定する方法であって、
テスト試料（100）の外側面（106）をロッカーアーム（228）を有する外側装備（220）に結合し、テスト試料（100）が、曲率半径（124）を画定する弓形形状を有し、外側装備（220）が、曲率半径（124）と同軸の中心ピン（240）上に回転可能に設置されるステップと、
テスト試料（100）の内側面（104）を、中心ピン（240）上に回転可能に設置されロッカーアーム（228）と反対の方向に延在する負荷アーム（204）を有する内側装備（200）に結合するステップと、
ロッカーアーム（228）と、負荷アーム（204）の各々の端部にテスト負荷（280）をかけるステップと、
ロッカーアーム（228）と、負荷アーム（204）を中心ピン（240）の周りで反対方向に回転させるステップと、
ロッカーアーム（228）と、負荷アーム（204）を回転させるステップに応じて、内側面（104）と、外側面（106）の互いに対する周方向の移動を生成するステップと、
周方向の移動を生成するステップに応じてテスト試料（100）上で周方向剪断負荷（150）を誘発させるステップとを含む方法。
【００６４】
項12  テスト試料（100）上で周方向剪断負荷（150）を誘発させる際、テスト試料（100）の外側表面板（110）の内側表面板（108）に対する周方向の変位（152）を測定するステップと、
テスト負荷（280）の大きさと、対応する周方向の変位とに基づいて、テスト試料（100）の以下の剪断特性、
所与の負荷に対する周方向剪断応力、
周方向剪断の歪み、
周方向剪断係数のうちの少なくとも1つを判定するステップとをさらに含む、項9の方法。
【００６５】
項13  テスト試料（100）を外側装備（220）内に形成された切り欠き（236）内に装填するステップをさらに含む、項9の方法。
【００６６】
項14  テスト試料（100）が、内側表面板（108）と外側表面板（110）の間に介在するコア（112）を有するサンドイッチ構造体（102）として形成される、項9の方法。
【００６７】
項15  外側負荷プレート（136）をテスト試料（100）の外側表面板（110）に接着するステップと、
内側負荷プレート（130）をテスト試料（100）の内側表面板（108）に接着するステップと、
外側装備（220）を外側負荷プレート（136）に結合するステップと、
内側装備（200）を内側負荷プレート（130）に結合するステップとをさらに含む、項9の方法。
【００６８】
項16  側部プレート（230）を利用して、外側装備（220）の端部面を外側負荷プレート（136）の端部面に機械的に結合するステップをさらに含む、項13の方法。
【００６９】
項17  負荷アーム（204）を内側負荷プレート（130）の端部面に機械的に結合するステップをさらに含む、項13の方法。
【００７０】
項18  ロッカーアーム（228）および負荷アーム（204）を、一対の側部リンク（256）を利用してスパナ（250）の対向するスパナ（250）端部に接続するステップと、
スパナ（250）をテストフレーム（300）に結合するステップと、
テストフレーム（300）を利用してテスト負荷（280）を生成するステップと、
スパナ（250）および側部リンク（256）を介してロッカーアーム（228）および負荷アーム（204）にテスト負荷（280）を伝達するステップとをさらに含む、項13の方法。
【００７１】
項19  U字形取付具（244）を使用して中心ピン（240）をテストフレーム（300）に結合するステップをさらに含む、項13の方法。
【００７２】
項20  荷重サイクルの所定の長さにわたってロッカーアーム（228）および負荷アーム（204）にかけられるテスト負荷（280）の方向を周期的に逆にするステップと、
疲労剪断強度をテスト負荷（280）の大きさと、荷重サイクルの長さに基づいて判定するステップとをさらに含む、項9の方法。
【符号の説明】
【００７３】
100  テスト試料
102  サンドイッチ構造体
104  内側面
106  外側面
108  内側表面板
110  外側表面板
112  コア
114  試料の厚さ
116  試料の幅
118  円弧の長さ
120  端部面
122  側面
124  曲率の中心
128  試料組立体
130  内側負荷プレート
132  内側負荷プレートの端部面
134  内側負荷プレートの側面
136  外側負荷プレート
138  外側負荷プレートの端部面
140  外側負荷プレートの側面
142  接着剤層
150  周方向剪断負荷
152  周方向の変位
154  変位測定装置
156  伸縮計
170  接着装備
172  接着プレート
174  位置合わせピン
176  弓形の溝
198  テスト装備
200  内側装備
202  内側装備結合範囲
204  負荷アーム
206  負荷アームの内側面
208  中心穴
220  外側装備
222  外側装備結合範囲
224  外側装備の外側面
226  外側装備中心穴
228  ロッカーアーム
230  側部プレート
232  結合穴
234  結合ピン
236  切り欠き
240  中心ピン
242  中心枢軸
244  U字形取付具
246  中心穴
248  引張りロッド
250  スパナ
252  スパナ穴
254  スパナピン
256  側部リンク
258  ピン穴
260  リンクピン
280  テスト負荷
282  荷重軸線
300  テストフレーム
302  ベース
304  柱
306  クロスヘッド
308  負荷判定装置
310  取付具
312  アクチュエータ
402  ステップ
404  ステップ
406  ステップ
408  ステップ
410  ステップ
412  ステップ
414  ステップ
416  ステップ
【図１】
2015036683.tif 000003
【図２】
2015036683.tif 000004
【図３】
2015036683.tif 000005
【図４】
2015036683.tif 000006
【図５】
2015036683.tif 000007
【図６】
2015036683.tif 000008
【図７】
2015036683.tif 000009
【図８】
2015036683.tif 000010
【図９】
2015036683.tif 000011
【図１０】
2015036683.tif 000012
【図１１】
2015036683.tif 000013
【図１２】
2015036683.tif 000014
【外国語明細書】
2015036683000001.pdf