(57)【要約】  導電性試験片試験システムに用いる熱機械試験装置（１００）。装置は、第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）と、第１のアンビルアセンブリに結合された取付フレーム（１０４）と、第１のアンビルアセンブリおよびフレームの反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）とを含む。第１のアンビルアセンブリは、取付板（１０８）、取付板に結合された第１の圧縮アンビル（１１０）、および取付板に結合された加熱電流接地システム（１１２）を含む。フレームは、１組の導電性端板（１１４）、端板を接続する１組の絶縁コネクタ（１２０）、および絶縁コネクタおよび取付板に結合された複数の取付構成部品を含む。第２のアンビルアセンブリは、取付板（１２４）、取付板に結合された第２の圧縮アンビル（１２８）、および取付板および端板の一方に結合された加熱電流バイパスシステム（１３２）を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱機械材料試験装置（１００）であって、
第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）であり、
取付板（１０８）、
前記取付板（１０８）に結合された第１の圧縮アンビル（１１０）、および、
前記取付板（１０８）に結合された加熱電流接地システム（１１２）、
を含む第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）と、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）に結合された取付フレーム（１０４）であり、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記第１の圧縮アンビル（１１０）に隣接して試験片（１１８）の第１の接触面（１１６）を配置するための１組の導電性端板（１１４）、
前記１組の導電性端板（１１４）を接続する１組の絶縁コネクタ（１２０）、および、
前記絶縁コネクタ（１２０）に枢動可能に結合された複数の取付構成部品（１２２）であり、前記複数の取付構成部品（１２２）が前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記取付板（１０８）に結合され、前記１組の絶縁コネクタ（１２０）が、前記試験片（１１８）を前記第１の圧縮アンビル（１１０）に対して回転させ位置合せするとともに、前記試験片（１１８）が前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）から加えられた圧縮力に応答して軸線方向に拡張することができるように構成される、複数の取付構成部品（１２２）、
を含む取付フレーム（１０４）と、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）および前記取付フレーム（１０４）の反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）であり、
導電性取付板（１２４）、
前記導電性取付板（１２４）に結合され、前記試験片（１１８）の第２の接触面（１３０）に隣接して配置される第２の圧縮アンビル（１２８）、および、
前記取付フレーム（１０４）の前記１組の導電性端板（１１４）の一方に接続する前記導電性取付板（１２４）に結合され、前記第１の接触面（１１６）および前記第２の接触面（１３０）に熱を伝達するように構成された加熱電流バイパスシステム（１３２）であり、前記第１の接触面（１１６）が前記第１の圧縮アンビル（１１０）の接触領域より大きい領域を有し、前記第２の接触面（１３０）が前記第２の圧縮アンビル（１２８）の接触領域より大きい領域を有する、加熱電流バイパスシステム（１３２）、
を含む、第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）と、
を備える、熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項２】
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記加熱電流接地システム（１１２）が、
前記取付フレーム（１０４）の前記１組の導電性端板（１１４）の一方に結合された接地板（１４２）と、
前記接地板（１４２）に結合された第１の端部（１５２）および前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記取付板（１０８）に結合された第２の端部（１５４）を有する少なくとも１つの導電性ケーブル（１５０）と、
をさらに含む、請求項１に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項３】
前記加熱電流接地システム（１１２）の前記接地板（１４２）が、前記試験片（１１８）と実質的に接触する、前記取付フレーム（１０４）の前記１組の導電性端板（１１４）の一方と実質的に接触する、請求項２に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項４】
前記第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）の前記加熱電流バイパスシステム（１３２）が、
第２の取付シャフト（２０８）に接続された導電性取付板（１２４）、
前記熱機械材料試験装置（１００）に接続された導電性取付板（１２４）、または、
外部加熱電流源に接続された導電性取付板（１２４）、
のうちの１つを含む、請求項１に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項５】
前記第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）の前記加熱電流バイパスシステム（１３２）が、
前記取付フレーム（１０４）の前記１組の導電性端板（１１４）の一方に結合された電流板（１９２）と、
前記電流板（１９２）に結合された第１の端部（１５２）および前記第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）の前記導電性取付板（１２４）に結合された第２の端部（１５４）を有する少なくとも１つの導電性ケーブル（１５０）と、
をさらに含む、請求項１に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項６】
前記加熱電流バイパスシステム（１３２）の前記電流板（１９２）が、前記試験片（１１８）と実質的に接触する、前記取付フレーム（１０４）の前記１組の導電性端板（１１４）の一方と実質的に接触する、請求項５に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項７】
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記第１の圧縮アンビル（１１０）が、導電性試験片試験システム（２００）の第１の取付シャフト（２０４）に結合される、請求項１に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項８】
前記第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）の前記導電性取付板（１２４）が、前記導電性試験片試験システム（２００）の第２の取付シャフト（２０８）に結合され、前記第２の取付シャフト（２０８）が前記第１の取付シャフト（２０４）の反対側に配置される、請求項７に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項９】
前記取付フレーム（１０４）が、前記試験片（１１８）のそれぞれの端部を前記１組の導電性端板（１１４）のそれぞれに固定するための、前記１組の導電性端板（１１４）上に配置された試験片クリップ（１８６）をさらに含む、請求項１に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項１０】
前記複数の取付構成部品（１２２）のそれぞれが、前記取付フレーム（１０４）の前記絶縁コネクタ（１２０）に枢動可能に結合される、請求項１に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項１１】
前記取付フレーム（１０４）が、前記１組の絶縁コネクタ（１２０）のそれぞれの中に配置された引張ばね（１６８）をさらに含み、前記引張ばね（１６８）は、前記導電性端板（１１４）が軸線方向に実質的に広がることを可能にする、請求項１に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項１２】
前記取付フレーム（１０４）が、前記複数の取付構成部品（１２２）のそれぞれと前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記取付板（１０８）との間に配置される圧縮ばね（１６４）をさらに含み、前記圧縮ばね（１６４）が前記取付フレーム（１０４）および前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）を実質的に離す、請求項１に記載の熱機械材料試験装置（１００）。
【請求項１３】
導電性試験片試験システム（２００）であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内の第１の側（２０６）に配置された第１の取付シャフト（２０４）と、
前記ハウジング内の、前記第１の側（２０６）とは反対側の第２の側（２１０）に配置された第２の取付シャフト（２０８）と、
前記第１の取付シャフト（２０４）および前記第２の取付シャフト（２０８）にそれぞれ結合された熱機械試験装置（１００）と、
を備え、
前記熱機械試験装置（１００）が、
前記第１の取付シャフト（２０４）に結合された第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）であり、
取付板（１０８）、
前記取付板（１０８）に結合された第１の圧縮アンビル、および、
前記取付板（１０８）に結合された加熱電流接地システム（１１２）、
を有する第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）と、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）に結合された取付フレームであり、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記第１の圧縮アンビルに隣接して試験片（１１８）の第１の表面を配置するための１組の導電性端板（１１４）、
前記１組の導電性端板（１１４）を接続する１組の絶縁コネクタ（１２０）、および、
前記絶縁コネクタ（１２０）に枢動可能に結合された複数の取付構成部品（１２２）であり、前記複数の取付構成部品（１２２）が前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記取付板（１０８）に結合され、前記１組の絶縁コネクタ（１２０）が、前記試験片（１１８）を前記第１の圧縮アンビルおよび第２の圧縮アンビルに対して回転させ位置合せするとともに、前記試験片（１１８）が前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）から加えられた圧縮力に応答して軸線方向に広がることを許容するように構成される、複数の取付構成部品（１２２）、
を有する取付フレームと、
前記第２の取付シャフト（２０８）に結合された第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）であり、
前記試験片（１１８）の第２の表面に隣接して配置される第２の圧縮アンビルに結合された第２の圧縮アンビル、および、
前記取付フレームの前記１組の導電性端板（１１４）の一方に接続する導電性取付板（１２４）に結合され、
前記第２の取付シャフト（２０８）に接続された導電性取付板（１２４）、
前記熱機械試験装置（１００）に接続された導電性取付板（１２４）、もしくは、
外部加熱電流源に接続された導電性取付板（１２４）、
のうちの１つを含む加熱電流バイパスシステム（１３２）、
を有し、
前記加熱電流バイパスシステム（１３２）が、前記試験片（１１８）の前記第１の表面および前記第２の表面の一方の一部を加熱するように構成され、前記一部が前記第１の圧縮アンビル（１１０）の接触領域および前記第２の圧縮アンビル（１２８）の接触領域の一方より大きい表面積を有する、第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）と、
を有する、導電性試験片試験システム（２００）。
【請求項１４】
試験片用の取付フレームであって、
前記試験片（１１８）のそれぞれの端部を受けるための１組の導電性端板（１１４）と、
前記１組の導電性端板（１１４）を接続する１組の絶縁コネクタ（１２０）と、
前記絶縁コネクタ（１２０）に枢動可能に結合された複数の取付構成部品（１２２）であり、前記複数の取付構成部品（１２２）が第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の取付板（１０８）に結合され、前記１組の絶縁コネクタ（１２０）が、前記試験片（１１８）を回転させ位置合せするとともに、前記試験片（１１８）が前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）から加えられた圧縮力に応答して軸線方向に広がることを許容するように構成される、複数の取付構成部品（１２２）と、
を備える、取付フレーム。
【請求項１５】
試験片に対してシミュレーションを行う方法であって、
熱機械試験装置（１００）であり、前記熱機械試験装置（１００）が、
第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）であり、
取付板（１０８）、
前記取付板（１０８）に結合された第１の圧縮アンビル、および、
前記取付板（１０８）に結合された加熱電流接地システム（１１２）、
を含む第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）と、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）に結合された取付フレームであり、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記第１の圧縮アンビルに隣接して試験片（１１８）の第１の接触面を配置するための１組の導電性端板（１１４）、
前記１組の導電性端板（１１４）を接続する１組の絶縁コネクタ（１２０）、および、
前記絶縁コネクタ（１２０）に結合された複数の取付構成部品（１２２）であり、前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記取付板（１０８）に結合される複数の取付構成部品（１２２）、
を含む取付フレームと、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）および前記取付フレーム（１０４）の反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）であり、
導電性取付板（１２４）に結合され、前記試験片（１１８）の第２の接触面（１３０）に隣接して配置される第２の圧縮アンビル（１２８）、および、
前記取付フレームの前記１組の導電性端板（１１４）の一方に接続する導電性取付板（１２４）に結合され、
第２の取付シャフト（２０８）に接続された導電性取付板（１２４）、
前記熱機械試験装置（１００）に接続された導電性取付板（１２４）、もしくは、
外部加熱電流源に接続された導電性取付板（１２４）、
のうちの１つを含んでいる加熱電流バイパスシステム（１３２）、
を含む、第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）と、
を含む、熱機械試験装置（１００）と、
前記第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）の前記加熱電流バイパスシステム（１３２）を使用して前記試験片（１１８）の前記第１の接触面の第１の接触領域および前記第２の接触面（１３０）の第２の接触領域を連続的に加熱するステップであり、前記第１の接触領域が前記第１の圧縮アンビルの接触領域より大きく、前記第２の接触領域が前記第２の圧縮アンビルの接触領域より大きい、ステップと、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記第１の圧縮アンビルを前記試験片（１１８）の前記第１の接触面に対して係合させるステップと、
前記第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）の前記第２の圧縮アンビル（１２８）を前記試験片（１１８）の前記第２の接触面（１３０）に対して係合させるステップであり、前記第１の圧縮アンビルおよび前記第２の圧縮アンビルの係合が前記試験片（１１８）を軸線方向に拡張させる、ステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記接触領域を連続的に加熱する前記ステップが、
前記加熱電流バイパスシステム（１３２）から前記試験片（１１８）を経由して前記加熱電流接地システム（１１２）まで電流を流すステップを含み、
前記加熱電流接地システム（１１２）が、前記加熱電流バイパスシステム（１３２）の反対側の、前記取付フレーム（１０４）の前記１組の導電性端板（１１４）に結合される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記取付フレーム（１０４）を軸線方向に調整して前記取付フレームを前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の前記取付板（１０８）から近づけるかまたは遠ざけて配置するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記１組の導電性端板（１１４）が、
前記接触領域を前記連続的に加熱するステップ、
前記第１の圧縮アンビルを前記試験片（１１８）の前記第１の接触面に対して係合させるステップ、または、
前記第２の圧縮アンビル（１２８）を前記試験片（１１８）の前記第２の接触面（１３０）に対して係合させるステップ、
のうちの１つのステップ中に半径方向に動くのを調整するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の取付構成部品（１２２）に結合された前記１組の絶縁コネクタ（１２０）を回転させて、前記試験片（１１８）を前記第１の圧縮アンビルおよび前記第２の圧縮アンビルとそれぞれ実質的に垂直配向に位置合せするように配置するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
熱機械試験装置（１００）であって、
第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）と、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）に結合された取付フレームであり、試験片（１１８）を前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）に対して実質的に垂直に配置するように構成された取付フレームと、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）および前記取付フレームの反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）と、
を備える熱機械試験装置（１００）。
【請求項２１】
熱機械材料試験装置（１００）であって、
第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）と、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）の取付板（１０８）に結合された取付フレームであり、試験片（１１８）を前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）に対して実質的に垂直に保持するように構成された取付フレームと、
前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）および前記取付フレームの反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）と、
を備え、前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）および前記第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）が、前記取付フレームによって保持された前記試験片（１１８）に圧縮力を加えるように構成され、前記試験片（１１８）が、前記第１の圧縮アンビルアセンブリ（１０２）および前記第２の圧縮アンビルアセンブリ（１０６）から加えられた前記圧縮力に応答して軸線方向に拡張する、熱機械材料試験装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は導電性試験片試験システム（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｓｐｅｃｉｍｅｎ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）に関する。より詳細には、本開示は、導電性試験片試験システム用の熱機械試験装置（ｔｈｅｒｍａｌ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）、および熱機械試験装置を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]材料加工の物理的シミュレーションには、材料が実際の製造プロセスまたは実際の最終使用プロセス中に受ける熱プロセスおよび／または機械プロセスを実験室で再現する必要がある。物理的シミュレーションの間、実際の材料のサンプルが、サンプル材料を、その材料が製造プロセスまたは実際の最終使用プロセス中に受けうるのと同じ熱プロセスおよび／または機械プロセスにかけることができる材料試験機または材料試験システム内で使用される。すなわち、材料試験機または材料試験システムは、材料のフルスケールの製造プロセスまたは最終使用プロセス内にあるはずのものと同じ熱的かつ／または機械的プロファイルに従って材料をシミュレートする。典型的には、材料のサンプルが加熱され機械的に作用され、対象の様々な性能パラメータが後の分析のために材料試験機または材料試験システムによって測定され記録される。シミュレーションが完了すると、材料の微細構造もまた、材料が期待された結果を満たしていることを確認するためにかつ／または物理的シミュレーション中に作られた材料の特性を理解するために検査されてもよい。
【０００３】
[0003]材料試験機または材料試験システムがシミュレーションを行う能力に応じて、その結果は極めて有用となりうる。これらのシミュレーションは、新しいプロセスの開発、プロセスの改良、ならびに新素材の発見および実現を含めて、素材産業全体にわたって様々な用途がある。物理的シミュレーションが正確である場合、その結果は、実験室からフルサイズの生産プロセスへ容易に移行することができる。
【０００４】
[0004]材料試験機または材料試験システムによってシミュレートされる２つの従来の製造プロセスが、マルチスタンド圧延機（ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｎｄ  ｒｏｌｌｉｎｇ  ｍｉｌｌ）およびマルチヒット鍛造プロセス（ｍｕｌｔｉ−ｈｉｔ  ｆｏｒｇｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）である。シミュレートされるこれらの２つの製造プロセスには、製造中に材料のマルチヒット高速変形を伴う。マルチスタンド圧延機および／またはマルチヒット鍛造をシミュレートするために使用される材料試験機または材料試験システムは一般に、向かい合う２つのアンビル（ａｎｖｉｌ）を含み、アンビル相互間に配置されたサンプル材料に圧縮力を与えることができる。より具体的には、試験機または試験システムのアンビルは、アンビルがサンプル材料を所望の圧縮力および所望の変形速度で打つのを可能にするように構成された１つまたは複数の油圧システムに結合される。さらに、マルチスタンドロール圧延プロセスおよび／またはマルチヒット鍛造プロセスを適切にシミュレートするために、材料試験機または材料試験システムはサンプル材料を加熱するためのシステムも備える。より具体的には、サンプル材料は、製造（例えば、マルチスタンドロール圧延、マルチヒット鍛造）中の材料の加熱を再現するように、シミュレーション中に加熱される。シミュレーションに使用される加熱システムは、一般に材料試験機または材料試験システム内のサブシステムであり、あるいは独立システムでもよい。これらの従来の加熱システムは一般に、材料試験機または材料試験システム内に空間的制約があり、かつ材料を急速に加熱または冷却して研究対象プロセスを再現する必要があるために、シミュレーション中にサンプル材料の小領域（例えば、打撃／圧縮領域）だけを加熱する。すなわち、試験空間が制限されかつ急速に加熱し冷却する必要があるため、サンプル材料の小領域だけがシミュレーションを妨げずに加熱されうる。シミュレーション中に正確な結果を得るためには、アンビルがサンプル材料の加熱領域を打つまたは圧縮することが必須である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]導電性試験片試験システム用の熱機械試験装置、および熱機械試験装置を使用する方法。一実施形態では、熱機械試験装置は、取付板、取付板に結合された第１の圧縮アンビル、および取付板に結合された加熱電流接地システムを含む第１の圧縮アンビルアセンブリと、第１の圧縮アンビルアセンブリに結合された取付フレームであって、第１の圧縮アンビルアセンブリの第１の圧縮アンビルに隣接して試験片の第１の接触面を配置するための１組の導電性端板、１組の導電性端板を相互に接続する１組の絶縁コネクタ、および絶縁コネクタに結合された複数の取付構成部品であって、第１の圧縮アンビルアセンブの取付板に結合される複数の取付構成部品を含む取付フレームと、第１の圧縮アンビルアセンブリおよび取付フレームの反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリであって、導電性取付板、導電性取付板に結合された第２の圧縮アンビルであって、試験片の第２の接触面に隣接して配置される第２の圧縮アンビル、および導電性取付板および取付フレームの１組の導電性端板の一方に結合された加熱電流バイパスシステムを含む第２の圧縮アンビルアセンブリと、を含む。
【０００６】
[0006]本発明の第１の態様は熱機械試験装置を含み、熱機械試験装置は、取付板、取付板に結合された第１の圧縮アンビル、および取付板に結合された加熱電流接地システムを含む第１の圧縮アンビルアセンブリと、第１の圧縮アンビルアセンブリに結合された取付フレームであって、第１の圧縮アンビルアセンブリの第１の圧縮アンビルに隣接して試験片の第１の接触面を配置するための１組の導電性端板、１組の導電性端板を相互に接続する１組の絶縁コネクタ、および絶縁コネクタに結合された複数の取付構成部品であって、第１の圧縮アンビルアセンブリの取付板に結合される複数の取付構成部品を含む取付フレームと、第１の圧縮アンビルアセンブリおよび取付フレームの反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリであって、導電性取付板、導電性取付板に結合された第２の圧縮アンビルであって、試験片の第２の接触面に隣接して配置される第２の圧縮アンビル、および導電性取付板および取付フレームの１組の導電性端板の一方に結合された加熱電流バイパスシステムを含む第２の圧縮アンビルアセンブリと、を有する。
【０００７】
[0007]本発明の第２の態様は導電性試験片試験システムを含み、導電性試験片試験システムは、ハウジングと、ハウジング内の第１の側に配置された第１の取付シャフトと、ハウジング内の、第１の側とは反対側の第２の側に配置された第２の取付シャフトと、第１の取付シャフトおよび第２の取付シャフトにそれぞれ結合された熱機械試験装置と、を有し、熱機械試験装置は、第１の取付シャフトに結合された第１の圧縮アンビルアセンブリであって、取付板、取付板に結合された第１の圧縮アンビル、および取付板に結合された加熱電流接地システムを有する第１の圧縮アンビルアセンブリと、第１の圧縮アンビルアセンブリに結合された取付フレームであって、第１の圧縮アンビルアセンブリの第１の圧縮アンビルに隣接して試験片の第１の表面を配置するための１組の導電性端板、１組の導電性端板を相互に接続する１組の絶縁コネクタ、および絶縁コネクタに結合された複数の取付構成部品であって、第１の圧縮アンビルアセンブの取付板に結合される複数の取付構成部品を有する取付フレームと、第２の取付シャフトに結合された第２の圧縮アンビルアセンブリであって、導電性取付板、導電性取付板に結合された第２の圧縮アンビルであって、試験片の第２の表面に隣接して配置される第２の圧縮アンビル、および導電性取付板および取付フレームの１組の導電性端板の一方に結合された加熱電流バイパスシステムを有する第２の圧縮アンビルアセンブリと、を含む。
【０００８】
[0008]本発明の第３の態様は試験片用の取付フレームを含み、試験片用の取付フレームは、試験片のそれぞれの端部を受けるための１組の導電性端板と、１組の導電性端板を相互に接続する１組の絶縁コネクタと、絶縁コネクタに結合された複数の取付構成部品であって、第１の圧縮アンビルアセンブリの取付板に結合される複数の取付構成部品と、を有する。
【０００９】
[0009]本発明の第４の態様は、試験片に対してシミュレーションを行う方法を含む。この方法は、熱機械試験装置を準備することであって、前記熱機械試験装置が、取付板、取付板に結合された第１の圧縮アンビル、および取付板に結合された加熱電流接地システムを含む第１の圧縮アンビルアセンブリと、第１の圧縮アンビルアセンブリに結合された取付フレームであって、第１の圧縮アンビルアセンブリの第１の圧縮アンビルに隣接して試験片の第１の接触面を配置するための１組の導電性端板、１組の導電性端板を相互に接続する１組の絶縁コネクタ、および絶縁コネクタに結合された複数の取付構成部品であって、第１の圧縮アンビルアセンブリの取付板に結合される複数の取付構成部品を含む取付フレームと、第１の圧縮アンビルアセンブリおよび取付フレームの反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリであって、導電性取付板、導電性取付板に結合された第２の圧縮アンビルであって、試験片の第２の接触面に隣接して配置される第２の圧縮アンビル、および導電性取付板および取付フレームの１組の導電性端板の一方に結合された加熱電流バイパスシステムを含む、第２の圧縮アンビルアセンブリと、を含むこと、第２の圧縮アンビルアセンブリの加熱電流バイパスシステムを使用して試験片の第１の接触面の接触領域および第２の接触面の接触領域を連続的に加熱すること、第１の圧縮アンビルアセンブリの第１の圧縮アンビルを試験片の第１の接触面に対して係合させること、ならびに第２の圧縮アンビルアセンブリの第２の圧縮アンビルを試験片の第２の接触面に対して係合させること、を含む。
【００１０】
[0010]本発明の第５の態様は熱機械試験装置を含み、熱機械試験装置は、第１の圧縮アンビルアセンブリと、第１の圧縮アンビルアセンブリに結合された取付フレームであって、試験片を保持するように構成された取付フレームと、第１の圧縮アンビルアセンブリおよび取付フレームの反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリと、を備える。
【００１１】
[0011]本発明の第６の態様は熱機械試験装置を含み、熱機械試験装置は、第１の圧縮アンビルアセンブリと、第１の圧縮アンビルアセンブリの取付板に結合された取付フレームであって、試験片を保持するように構成された取付フレームと、第１の圧縮アンビルアセンブリおよび取付フレームの反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリと、を備え、第１の圧縮アンビルアセンブリおよび第２の圧縮アンビルアセンブリは、取付フレームによって保持された試験片に圧縮力を加えるように構成される。
【００１２】
[0012]本発明の上記およびその他の特徴は、本発明の様々な実施形態を描写する添付図面に関連してなされる本発明の様々な態様の以下の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の諸実施形態による、第１の圧縮アンビルアセンブリ、取付フレームおよび第２の圧縮アンビルアセンブリを含む熱機械試験装置の斜視図である。
【図２】本発明の諸実施形態による、図１に示されている第１の圧縮アンビルアセンブリ、取付フレームおよび第２の圧縮アンビルアセンブリを含む熱機械試験装置の反対側の斜視図である。
【図３】本発明の諸実施形態による、取付板および加熱電流接地システムを含む取付フレームおよび第１の圧縮アンビルアセンブリの一部分解斜視図である。
【図４】本発明の諸実施形態による、図３に示されている取付板および加熱電流接地システムを含む取付フレームおよび第１の圧縮アンビルアセンブリの斜視図である。
【図５】本発明の諸実施形態による、試験片を含む取付フレームの一部分解斜視図である。
【図６】本発明の諸実施形態による、図５に示されている試験片を含む取付フレームの正面図である。
【図７】本発明の諸実施形態による、図６に示されている試験片を含む取付フレームの線Ａ−Ａに沿って見た断面図である。
【図８】本発明の諸実施形態による、図５に示されている試験片を含む取付フレームの斜視図である。
【図９】本発明の諸実施形態による、加熱電流バイパスシステムを含む第２の圧縮アンビルアセンブリの分解斜視図である。
【図１０】本発明の諸実施形態による、図９に示されている加熱電流バイパスシステムを含む第２の圧縮アンビルアセンブリの正面図である。
【図１１】本発明の諸実施形態による、図９に示されている加熱電流バイパスシステムを含む第２の圧縮アンビルアセンブリの側面図である。
【図１２】本発明の諸実施形態による、図９に示されている加熱電流バイパスシステムを含む第２の圧縮アンビルアセンブリの斜視図である。
【図１３】本発明の諸実施形態による、熱機械試験装置を含む導電性試験片試験システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0026]本発明の諸図面は必ずしも原寸に比例して描かれていないことに留意されたい。これらの図面は、本発明の典型的な態様だけを示すためのものであり、本発明の範囲を限定すると見なされるべきでない。これらの図面において、同様の番号付けは図面間で同様の要素を示す。
【００１５】
[0027]本明細書に記載されているように、本発明の諸態様は導電性試験片試験システムに関する。具体的には、本明細書に記載されているように、本発明の諸態様は、導電性試験片試験システム用の熱機械試験装置、および熱機械試験装置を使用する方法に関する。
【００１６】
[0028]図１および図２に転じると、本発明の諸実施形態による、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２、取付フレーム１０４および第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６を含む熱機械試験装置１００の相互に反対側の斜視図が示されている。熱機械試験装置（ＴＭＴＡ）１００、およびＴＭＴＡ１００のそれぞれの下位構成要素（例えば、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２、取付フレーム１０４）の簡単な説明が最初に提供され、続いて、図３〜図１２を参照してＴＭＴＡ１００の下位構成要素のそれぞれのより詳細な説明が提供される。様々な実施形態では、図１および図２に示されているように、ＴＭＴＡ１００は第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２を含んでいてもよい。図１および図２に示されているように、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２は、取付板１０８、取付板１０８に結合された第１の圧縮アンビル１１０、および取付板１０８に結合された加熱電流接地システム１１２を含んでいてもよい。
【００１７】
[0029]図１および図２に示されているように、ＴＭＴＡ１００は、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２に結合された取付フレーム１０４も含んでいてもよい。ＴＭＴＡ１００の取付フレーム１０４は、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の第１の圧縮アンビル１１０に隣接して試験片１１８の第１の接触面１１６を配置するための１組の導電性端板１１４も含んでいてもよい。より具体的には、図１および図２に示されているように、試験片１１８は１組の導電性端板１１４に結合されてもよく、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の第１の圧縮アンビル１１０に直接隣接して配置されてもよい。
【００１８】
[0030]様々な実施形態では、取付フレーム１０４は、１組の導電性端板１１４を相互に接続する１組の絶縁コネクタ１２０も含んでいてもよい。より具体的には、図１および図２に示されているように、絶縁コネクタ１２０は、１組の導電性端板１１４の各端部に結合されてもよく、１組の導電性端板１１４の間に試験片１１８の長さと実質的に同じ長さで配置されてもよい。ＴＭＴＡ１００の取付フレーム１０４は、１組の絶縁コネクタ１２０に結合された複数の取付構成部品１２２も含んでいてもよい。より具体的には、図１および図２に示されているように、取付フレーム１０４は、２つの取付構成部品１２２が絶縁コネクタ１２０のそれぞれに枢動可能に結合されるように、４つの取付構成部品１２２を含んでいてもよい。複数の取付構成部品１２２は、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の取付板１０８にも結合されうる。本明細書で論じたように、複数の取付構成部品１２２を絶縁コネクタ１２０に枢動可能に接続するとともに、複数の取付構成部品１２２を取付板１０８、取付フレーム１０４、より具体的には絶縁コネクタ１２０に結合することにより、１組の導電性端板１１４および試験片１１８は、取付フレーム１０４内で自由に回転および／または枢動しうる。
【００１９】
[0031]やはり図１および図２にそれぞれ示されているように、ＴＭＴＡ１００は、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２および取付フレーム１０４の反対側に配置された第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６を含んでいてもよい。すなわち、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６は、取付フレーム１０４、具体的には試験片１１８が第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２と第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６との間に配置されうるように、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２と一致してかつ第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の反対側に配置されてもよい。一実施形態では、図１および図２に示されているように、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６は導電性取付板１２４を含んでいてもよい。導電性取付板１２４は、本明細書で論じたように、導電性試験片試験システム（図１３）のシャフト１２６に結合されうる。第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６は、導電性取付板１２４に結合された第２の圧縮アンビル１２８も含んでいてもよい。第２の圧縮アンビル１２８は、試験片１１８の第２の接触面１３０に隣接して配置されてもよい。図１および図２に示されているように、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６は、導電性取付板１２４および取付フレーム１０４の１組の導電性端板１１４の一方に結合される加熱電流バイパスシステム１３２を含んでいてもよい。
【００２０】
[0032]図３および図４に転じると、取付フレーム１０４および第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２が示されており、本発明の諸実施形態による取付板１０８および加熱電流接地システム１１２を含んでいる。一実施形態では、図３および図４に示されているように、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の第１の圧縮アンビル１１０は水冷圧縮アンビルとして構成されてもよい。図３および図４に示されているように、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２は、取付板１０８に隣接して配置されたヨーク軸受板（ｙｏｋｅ  ｂｅａｒｉｎｇ  ｐｌａｔｅ）１３４を含んでいてもよい。ヨーク軸受板１３４は、第１の圧縮アンビル１１０を含む取付シャフト１３８の周囲にヨーク軸受板１３４を位置決めするための開口１３６を含んでいてもよく、ヨーク軸受板１３４は、ＴＭＴＡ１００を利用する導電性試験片試験システム（図１３）のハウジング内に固定されてもよい。ヨーク軸受板１３４はまた、取付シャフト１３８の端部に結合された第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２のためのガイドおよび／またはスタビライザとして働いてもよい。すなわち、本明細書で論じられたように、シミュレーションが試験片１１８に対して行われると、ヨーク軸受板１３４は、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２がシミュレーション中に試験片１１８の潜在的たわみ力により位置ずれ状態（例えば、中心をはずれた状態）になるのを実質的に防止しうる。
【００２１】
[0033]様々な実施形態では、図３および図４に示されているように、取付板１０８は、取付板１０８を貫通して延びる複数の開口１４０を含んでいてもよい。より具体的には、取付板１０８は、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の第１の圧縮アンビル１１０の上下に配置された複数の開口１４０を含んでいてもよい。図３および図４に示されているように、複数の開口１４０は、本明細書で論じたように、取付フレーム１０４を取付板１０８に結合しうる。さらに、複数の開口１４０は、本明細書で論じたように、加熱電流接地システム１１２の一部を取付板１０８に結合しうる。取付板１０８は、アルミニウムを含むが、アルミニウムに限定されるものではない任意の従来の導電性合金で製作されうる。
【００２２】
[0034]図３および図４に示されているように、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の加熱電流接地システム１１２は、取付フレーム１０４の１組の導電性端板１１４の一方に結合された接地板１４２を含んでいてもよい。より具体的には、図４に示されているように、接地板１４２は、接地板１４２に形成された複数の穴１４６のうちの１つおよび１組の導電性端板１１４に形成された複数の穴１４８のうちの１つの中にねじ１４４を配置することにより、１組の導電性端板１１４の一方に結合されうる。すなわち、接地板１４２の複数の穴１４６は、１組の導電性端板１１４の複数の穴１４８と同心に合致しうる。接地板１４２は、本明細書で論じたように、接地板１４２と１組の導電性端板１１４との間に電流接続部を形成するために１組の導電性端板１１４の一方に結合されうる。すなわち、図４に示されているように、加熱電流接地システム１１２の接地板１４２は、接地板１４２と試験片１１８との間に電流接続部を設けるために試験片１１８と実質的に接触していてもよい。代替実施形態では、接地板１４２は、任意の従来の機械的結合技術、例えば、締結、溶接、ろう付け、ボルト締めなどによって、１組の導電性端板１１４の一方に結合されうる。
【００２３】
[0035]第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の加熱電流接地システム１１２は、接地板１４２に結合された第１の端部１５２および第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の取付板１０８に結合された第２の端部１５４を有する少なくとも１つの導電性ケーブル１５０も含んでいてもよい。より具体的には、図３および図４に示されているように、少なくとも１つの導電性ケーブル１５０の第１の端部１５２および第２の端部１５４は、第１の端部１５２を接地板１４２に結合し、第２の端部１５４を取付板１０８に結合するための圧着ラグ１５６を含んでいてもよい。図３および図４に示されているように、ねじ１４４が、第１の端部１５２および第２の端部１５４を第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２のそれぞれの構成要素（例えば、接地板１４２および取付板１０８）に結合するための圧着ラグ１５６内に配置されてもよい。少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、図３および図４に示されているように、接地板１４２と取付板１０８との間に電流接続部を形成するように接地板１４２および取付板１０８に結合されうる。より具体的には、本明細書で論じたように、少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、ＴＭＴＡ１００（図１および図２）に電流接地部を設けるために、接地板１４２および取付板１０８に結合されうる。少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、本明細書で論じたように、ＴＭＴＡ１００を流れる加熱電流を伝えることができるフレキシブル銅ケーブルを含んでいてもよい。代替実施形態では、少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、任意の従来の機械的結合技術、例えば、締結、溶接、ろう付け、ボルト締めなどによって、接地板１４２および／または取付板１０８に結合されうる。
【００２４】
[0036]様々な実施形態では、図３および図４に示されているように、取付フレーム１０４は第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２に結合されうる。より具体的には、図３および図４に示されているように、取付フレーム１０４の複数の取付構成部品１２２は、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の取付板１０８に結合されうる。図３に示されているように、複数の取付構成部品１２２は、複数の取付構成部品１２２のそれぞれを貫通して延びる開口１６０と取付板１０８の複数の開口１４０とを貫通して肩付きねじ１５８を同心に配置することにより、取付板１０８に結合されうる。肩付きねじ１５８を複数の取付構成部品１２２および取付板１０８の中に保つために、ナット１６２が肩付きねじ１５８の端部に結合されうる。一実施形態では、図３および図４に示されているように、圧縮ばね１６４が、複数の取付構成部品１２２のそれぞれと取付板１０８との間に配置されてもよい。すなわち、肩付きねじ１５８は、圧縮ばね１６４が取付フレーム１０４および第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２を実質的に離しうるように、圧縮ばね１６４、ならびに開口１６０および開口１４０を貫通して同心に配置されてもよい。より具体的には、圧縮ばね１６４は、取付フレーム１０４に結合された試験片１１８を第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の第１の圧縮アンビル１１０から離れる向きに動かすように複数の取付構成部品１２２に力を加えてもよい。圧縮ばね１６４によって作られる、取付フレーム１０４と第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２との間の分離距離は、肩付きねじ１５８に結合されたナット１６２を締付けるかまたは緩めることによって調整されうる。本明細書で論じたように、取付フレーム１０４および第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２、具体的には試験片１１８および第１の圧縮アンビル１１０を隔てることにより、試験片１１８は、第１の圧縮アンビル１１０が試験片１１８に対して行われるシミュレーション中に試験片１１８と接触する前に加熱されうる。
【００２５】
[0037]図５〜図８に転じると、本発明の諸実施形態による、試験片１１８を含む取付フレーム１０４の様々な図が示されている。図５〜図８に示されているように、絶縁コネクタ１２０は、１組の導電性端板１１４のそれぞれの端部に結合される実質的に円筒状の絶縁材料棒でよい。より具体的には、図５に示されているように、絶縁コネクタ１２０は、調整可能な接続アセンブリ１６６を使用して１組の導電性端板１１４の各端部に結合されうる。図５に示されているように、調整可能な接続アセンブリ１６６は、絶縁コネクタ１２０を１組の導電性端板１１４に結合するために、絶縁コネクタ１２０を貫通して同心に配置されてもよい。調整可能な接続アセンブリ１６６は、引張ばね１６８と引張ばね１６８の各端部に結合されるアンカスタッド１７０とアンカスタッド１７０の各端部に結合されるナット１７２とを含んでいてもよい。図５〜図８に示されているように、引張ばね１６８は、絶縁コネクタ１２０と１組の導電性端板１１４のそれぞれに形成された複数の穴１４８のうちの１つとを貫通して実質的に同心に配置されてもよい。さらに、図５〜図８に示されているように、アンカスタッド１７０の一部が、１組の導電性端板１１４のそれぞれに形成された複数の穴１４８を貫通して実質的に同心に配置されてもよく、複数の穴１４８のうちの１つの外側にかつ１組の導電性端板１１４に実質的に隣接して配置されたナット１７２を含んでいてもよい。本明細書で論じたように、調整可能な接続アセンブリ１６６により、１組の導電性端板１１４が試験片１１８のシミュレーション中に軸線方向に動くことが可能になる。より具体的には、第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８（図１および図２）によって試験片１１８に力が加えられるので、試験片１１８は１組の導電性端板１１４の間で拡張しうる。したがって、本明細書で論じたように、調整可能な接続アセンブリ１６６、特に引張ばね１６８により、１組の導電性端板１１４がシミュレーション中に試験片１１８で広がることが可能となりうる。
【００２６】
[0038]様々な実施形態では、図５〜図８に示されているように、複数の取付構成部品１２２は、導電性端板１１４に結合される絶縁コネクタ１２０の両端に隣接して、取付フレーム１０４の絶縁コネクタ１２０に枢動可能に結合されうる。より具体的には、図５〜図８に示されているように、絶縁コネクタ１２０は、絶縁コネクタ１２０が取付構成部品１２２内で回転しうるように、複数の取付構成部品１２２のそれぞれの開口１７４内に同心に配置されてもよい。一実施形態では、図５に示されているように、止め輪１７６および絶縁ブッシュ１７８もまた、絶縁コネクタ１２０の回転を助けるために複数の取付構成部品１２２のそれぞれの開口１７４内に配置されてもよい。
【００２７】
[0039]図５〜図８に示されているように、試験片１１８は、１組の導電性端板１１４のそれぞれの開口１８４と一致して試験片１１８の穴１８２を貫通してねじ１８０を配置することにより、取付フレーム１０４に結合されうる。すなわち、試験片１１８がシミュレーションに備えて１組の導電性端板１１４上に配置されたときに、試験片１１８の穴１８２および１組の導電性端板１１４の開口１８４は、試験片１１８を取付フレーム１０４の導電性端板１１４に結合するようにねじ１８０を受け入れるために合致していてもよい。取付フレーム１０４は、ねじ１８０と試験片１１８との間に配置される試験片クリップ１８６も含んでいてもよい。より具体的には、試験片クリップ１８６は、試験片１１８の第２の接触面１３０に結合されてもよく、試験片１１８を結合するようにねじ１８０を受け入れるために開口１８８を含んでいてもよい。試験片クリップ１８６は、１組の導電性端板１１４に対する試験片１１８の一様な接触を実質的に確実にするために、取付フレーム１０４内で使用されてもよい。さらに、試験片クリップ１８６は、シミュレーション中に試験片１１８が移動または回転して、試験片１１８の形が変形しかつ／またはねじ１８０が緩められるのを実質的に防止するために、実質的に「Ｌ字形」にしてもよい。
【００２８】
[0040]図９〜図１２に転じると、本発明の諸実施形態による加熱電流バイパスシステム１３２を含む第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６の様々な図が示されている。図９〜図１２に示されているように、また本明細書で論じたように、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６は、取付シャフト１２６に結合される導電性取付板１２４と、導電性取付板１２４に結合される第２の圧縮アンビル１２８と、導電性取付板１２４および取付フレーム１０４（図１および図２）の１組の導電性端板１１４の一方に結合される加熱電流バイパスシステム１３２と、を含んでいてもよい。一実施形態では、図９〜図１２に示されているように、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６の第２の圧縮アンビル１２８は、本明細書で論じたように、第１の圧縮アンビル１１０（図３および図４）と同様に、水冷圧縮アンビルとして構成されてもよい。図９〜図１２に示されているように、導電性取付板１２４は、導電性取付板１２４を貫通して配置された複数の開口１９０を含んでいてもよい。複数の開口１９０は、加熱電流バイパスシステム１３２を導電性取付板１２４に結合するために使用されてもよい。導電性取付板１２４は、銅、または銅と実質的に同じ伝導率特性を有する他の金属で製作されてもよい。
【００２９】
[0041]図９〜図１２に示されているように、加熱電流バイパスシステム１３２は、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２（図３および図４）の加熱電流接地システム１１２を参照して先に論じたのと同様の態様で、導電性取付板１２４および取付フレーム１０４（図１および図２）の１組の導電性端板１１４の一方に結合されうる。すなわち、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６の加熱電流バイパスシステム１３２は、加熱電流接地システム１１２の接地板１４２と実質的に同じ電流板１９２を含んでいてもよい。電流板１９２は、取付フレーム１０４（図１）の１組の導電性端板１１４の一方に結合されてもよい。より具体的には、電流板１９２は１組の導電性端板１１４の一方に結合されてもよく、加熱電流接地システム１１２の接地板１４２は１組の導電性端板１１４の他方に結合されてもよい。本明細書で論じたように、電流板１９２および接地板１４２は試験片１１８を介して電流接続部を形成してもよい。図１および図９〜図１２に示されているように、また先に論じたように、電流板１９２は、電流板１９２に形成された複数の穴１９４のうちの１つおよび１組の導電性端板１１４に形成された複数の穴１４８のうちの１つの中にねじ１４４を配置することにより、１組の導電性端板１１４の一方に結合されうる。一時的に図１に転じると、加熱電流バイパスシステム１３２の電流板１９２は、電流板１９２と試験片１１８との間に電流接続部を設けるために試験片１１８と実質的に接触していてもよい。代替実施形態では、電流板１９２は、任意の従来の機械的結合技術、例えば、締結、溶接、ろう付け、ボルト締めなどによって、１組の導電性端板１１４の一方に結合されうる。
【００３０】
[0042]図９〜図１２に転じると、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６の加熱電流バイパスシステム１３２は、加熱電流接地システム１１２を参照して説明したのと同様に、少なくとも１つの導電性ケーブル１５０も含んでいてもよい。図９〜図１２に示されているように、また図３および図４を参照して論じたのと同様に、少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、電流板１９２に結合される第１の端部１５２と導電性取付板１２４に結合される第２の端部１５４とを含んでいてもよい。より具体的には、加熱電流バイパスシステム１３２の少なくとも１つの導電性ケーブル１５０の第１の端部１５２および第２の端部１５４は、少なくとも１つの導電性ケーブル１５０を第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６のそれぞれの構成要素(例えば、導電性取付板１２４)に結合するための圧着ラグ１５６を含んでいてもよい。図９〜図１２に示されているように、ねじ１４４は、第１の端部１５２を導電性板１９２に結合し、第２の端部１５４を導電性取付板１２４に結合するために、圧着ラグ１５６内に配置されてもよい。
【００３１】
[0043]少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、図９〜図１２に示されているように、電流板１９２と導電性取付板１２４との間に電流接続部を形成するように電流板１９２および導電性取付板１２４に結合されうる。より具体的には、本明細書で論じたように、少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、ＴＭＴＡ１００（図１および図２）に電流接地部を設けるために電流板１９２および導電性取付板１２４に結合されうる。少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、本明細書で論じたように、ＴＭＴＡ１００を流れる加熱電流を伝えることができるフレキシブル銅ケーブルを含んでいてもよい。代替実施形態では、少なくとも１つの導電性ケーブル１５０は、任意の従来の機械的結合技術、例えば、締結、溶接、ろう付け、ボルト締めなどによって、電流板１９２および／または導電性取付板１２４に結合されうる。
【００３２】
[0044]図１３に転じると、本発明の諸実施形態による、ＴＭＴＡ１００を含む導電性試験片試験システム２００の概略図が示されている。図１３に示されているように、導電性試験片試験システム（ＭＳＴＳ）２００は、ハウジング２０２と、ハウジング２０２内の第１の側２０６に配置された第１の取付シャフト２０４と、ハウジング２０２内の、第１の側２０６とは反対側の第２の側２１０に配置された第２の取付シャフト２０８と、を含んでいてもよい。すなわち、第１の取付シャフト２０４および第２の取付シャフト２０８は、第１の取付シャフト２０４および第２の取付シャフト２０８がＭＳＴＳ２００によって行われるシミュレーション中に互いに向かって移動しうるように、ハウジング２０２内に互いに反対側に配置されてもよい。図１３に示されているように、ＭＳＴＳ２００は、第１の取付シャフト２０４および第２の取付シャフト２０８にそれぞれ結合されたＴＭＴＡ１００も含んでいてもよい。より具体的には、図１３に示されているように、本明細書で論じたように、試験片１１８に対してシミュレーションを行うために、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２は第１の取付シャフト２０４に結合されてもよく、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６は第２の取付シャフト２０８に結合されてもよい。すなわち、第１の取付シャフト２０４および第２の取付シャフト２０８は、本明細書で論じたように、ＭＳＴＳ２００によって行われるシミュレーション中にＴＭＴＡの試験片１１８に圧縮力を加えるために、互いに向かって動くように構成されてもよい。一時的に図１〜図４に転じると、本明細書で論じたように、第１の取付シャフト２０４は取付シャフト１３８と同様のものでよく、第２の取付シャフト２０８は取付シャフト１２６と同様のものでよい。
【００３３】
[0045]ＭＳＴＳ２００は、ＭＳＴＳ２００と電子的に通信する制御システム２１２も含んでいてもよい。制御システム２１２は、システム内のデータを受信し、一時的に保存し、システムに結合された外部の構成要素（例えば、第１の取付シャフト２０４、第２の取付シャフト２０８、加熱電流バイパスシステム１３２など）に送信／転送することができる任意の従来のデータ処理システム（例えばコンピュータシステム）として構成されてもよい。より具体的には、制御システム２１２は、任意の従来のハードウェアデバイス（コンピュータシステムコントローラ）として構成されてもよく、制御システム２１２の構成要素（図示せず）は、制御システム２１２を形成する前記コンピュータシステム内に保存されたソフトウェアコンポーネントとして構成されてもよい。制御システム２１２は、本明細書で論じたように、ＭＳＴＳ２００を使用して試験片１１８に対してシミュレーションを行い、シミュレーションの結果を監視するのを支援してもよい。
【００３４】
[0046]ＭＳＴＳ２００は、図１３に示されているように、ニューヨーク州ポエステンキルのＤｙｎａｍｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｃ．（ＤＳＩ）によって作られたＭｏｂｉｌｅ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｕｎｉｔ（ＭＣＵ）（商標）を含んでいてもよく、ＭＣＵは、ＤＳＩの商用シミュレーションシステムのうちの１つの中でＴＭＴＡ１００を利用しうる。より具体的には、ＴＭＴＡ１００は、ＭＳＴＳ２００などの例示的なシミュレータ、または本願の譲受人であるＤＳＩによって製造された「Ｇｌｅｅｂｌｅ」システムおよび「Ｈｙｄｒａｗｅｄｇｅ  II」システムで利用されうる（「Ｇｌｅｅｂｌｅ」および「Ｈｙｄｒａｗｅｄｇｅ  II」はＤＳＩに所有されている登録商標である）。これらの例示的なシミュレータまたはシステムは、本明細書で論じたように試験片１１８に対してシミュレーションを行ってもよく、試験片１１８に対するシミュレーションによって実質的にシミュレートされるフルスケールの製造プロセスに利用されるべきシミュレーションに関するデータを受信してもよい。
【００３５】
[0047]次に、図１、図２および図１３を参照して、試験片１１８に対してシミュレーションを行う方法について論じる。本明細書に記載されている試験片１１８に対するシミュレーションは、試験片１１８を構成する材料と同じ材料に対して行われる製造プロセスをシミュレートしてもよい。より具体的には、本明細書に記載されているシミュレーションは、材料のマルチスタンドロール圧延および／またはマルチヒット鍛造を含む製造プロセスに関係しうるが、それらのプロセスに限定されるものではない。シミュレーションを行う方法は、図１３に示されているように、ＭＳＴＳ２００内にＴＭＴＡ１００を設けることを含んでいてもよい。ＭＳＴＳ２００およびＴＭＴＡ１００は、本明細書で先に論じたように、すべての構成要素（例えば、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２、取付フレーム１０４、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６、第１の取付シャフト２０４、第２の取付シャフト２０８など）を含んでいてもよい。したがって、明瞭にするためにさらなる説明は省略する。
【００３６】
[0048]ＴＭＴＡ１００がＭＳＴＳ２００内に設けられ、具体的には、試験片１１８が取付フレーム１０４に結合され、第１の圧縮アンビル１１０と第２の圧縮アンビル１２８との間に配置されると、試験片１１８は連続的に加熱されうる。より具体的には、試験片１１８の第１の接触面１１６の接触領域および第２の接触面１３０の接触領域は、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６の加熱電流バイパスシステム１３２および第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の加熱電流接地システム１１２を使用して加熱されうる。試験片１１８全体が連続的に加熱されてもよいが、ＭＳＴＳ２００は、製造プロセスを正確にシミュレートするために試験片１１８の接触領域を所望の温度に加熱していてもよい。接触領域は、試験片１１８の接触面全体（例えば、第１の接触面１１６）にまたがる試験片１１８の中心部ならびに第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８の接触領域の幅よりも実質的に広い長さでよい。すなわち、接触領域は、第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８の接触領域よりも実質的に大きい領域を含む試験片１１８の加熱部分を含んでいてもよい。試験片１１８は、試験片１１８に、ＴＭＴＡ１００内に形成された電流接続経路に沿って電流を流すことにより連続的に加熱されてもよい。より具体的には、試験片１１８は、第２の圧縮アンビルアセンブリ１０６の加熱電流バイパスシステム１３２から第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の加熱電流接地システム１１２まで電流を流すことにより加熱されてもよい。本明細書で論じたように、電流接続経路は、加熱電流バイパスシステム１３２、試験片１１８、および加熱電流接地システム１１２によって形成されてもよい。すなわち、電流は、導電性取付板１２４から加熱電流バイパスシステム１３２の少なくとも１つの導電性ケーブル１５０を経由して電流板１９２まで流されてもよい。１組の導電性端板１１４の一方に結合された電流板１９２は、電流を受け、その電流を１組の導電性端板１１４の一方へ流し、次いで、１組の導電性端板１１４の一方は、その電流を、試験片１１８を経由して送ってもよい。１組の導電性端板１１４の他方は試験片１１８から電流を受けてもよく、その電流を、１組の導電性端板１１４の他方に結合された加熱電流接地システム１１２の接地板１４２に伝えてもよい。次いで、接地板１４２は、その電流を、加熱電流接地システム１１２の少なくとも１つの導電性ケーブル１５０を経由して第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の取付板１０８に伝えるかまたは接地してもよい。電流が試験片１１８を流れるとき、試験片１１８は、シミュレーションのために電流の大部分を試験片１１８の中心部に実質的に集中させて試験片１１８の所望の接触領域を作り出してもよい。
【００３７】
[0049]試験片１１８が所望の温度に加熱された後、より具体的には、接触領域が試験片１１８の中心部上に形成された後、シミュレーションを行うために、第１の圧縮アンビルアセンブリ１０２の第１の圧縮アンビル１１０は試験片１１８の第１の接触面１１６と接触してもよく、第２の圧縮アンビル１２８は試験片１１８の第２の接触面１３０と接触してもよい。すなわち、第１の取付シャフト２０４および第２の取付シャフト２０８は、それぞれのアンビル（例えば、第１の圧縮アンビル１１０、第２の圧縮アンビル１２８）を互いに向かって移動させて両アンビルを試験片１１８の接触領域に対して係合させてもよい。一実施形態では、第１の取付シャフト２０４および第２の取付シャフト２０８が動かされ、試験片１１８に所定の圧縮力で係合して、ＭＳＴＳ２００を使用して所望のシミュレーションを行ってもよい。
【００３８】
[0050]第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８が試験片１１８に係合し、シミュレーション中に試験片１１８の接触領域に対して圧縮力を加えるとき、試験片１１８は引き続き加熱されうる。より具体的には、電流が試験片１１８に、シミュレーション中に所望の温度を維持するように連続的に流されてもよい。シミュレーション中に試験片１１８を連続的に加熱した結果、ＴＭＴＡ１００は、（水冷の）第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８によって引き起こされうる試験片１１８での温度損失のリスクを実質的に低減しうるので、試験片１１８に対するシミュレーションの受信結果を向上させうる。
【００３９】
[0051]さらに、本明細書で論じたように、第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８が試験片１１８に係合したときに、取付フレーム１０４は、試験片１１８を第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８に対してそれぞれ実質的に垂直に配置するように自動位置合せしうる。すなわち、取付構成部品１２２に枢動可能に結合された１組の絶縁コネクタ１２０が回転することで、１組の導電性端板１１４、最終的には試験片１１８は、第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８に対して実質的に垂直に自動的に位置合せしうる。
【００４０】
[0052]さらに、第１の圧縮アンビル１１０および第２の圧縮アンビル１２８が係合し、連続的に加熱された試験片１１８に対して圧縮力を加えるので、試験片１１８は１組の導電性端板１１４の間で軸線方向に拡張しうる。本明細書で論じたように、調整可能な接続アセンブリ１６６により、取付フレーム１０４内での試験片１１８の拡張を補償することが可能となりうる。より具体的には、調整可能な接続アセンブリ１６６により、１組の導電性端板１１４が試験片１１８と共に軸線方向に広がることが可能となりうるとともに、絶縁コネクタ１２０と１組の導電性端板１１４との間の接続部を少なくとも部分的に引張ばね１６８によって維持しうる。
【００４１】
[0053]本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態だけを説明するためのものであり、本開示を限定しようとするものではない。本明細書で用いられているように、単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈上、そうでないとする明確な指示がない限り、複数形も含むように意図されている。さらに、本明細書に使用される場合の「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、規定された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明示しているが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を除外しないことが理解されよう。
【００４２】
[0054]本明細書は、最良の形態を含めて本発明を開示するために、さらに、任意のデバイスもしくはシステムを製作し使用することおよび任意の組み込まれた方法を実行することを含めて当業者が本発明を実施できるようにするためにも複数の例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者には思いつく他の例を含むことがある。かかる他の例は、かかる他の例が特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合に、またはかかる他の例が特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない等価構造要素を含む場合に、特許請求の範囲内にあることを意図している。
【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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【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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【国際調査報告】
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