(57)【要約】      （修正有）【課題】構造体内に軸応力を与えるための試験装置を提供する。【解決手段】第１の複数の箇所において構造体３１０の第１の表面３１２に当接する第１の一組の形成部と、第２の複数の箇所において構造体３１０の第２の表面３１１に当接する第２の一組の形成部と、力アクチュエーターとを備え、各一組の形成部は、少なくとも３つの形成部を含み、各一組の形成部における少なくとも２つの形成部３２４ａ、３２４ｃ、３３４ａ、３３４ｃは、構造体３１０に沿った仮想並び線と整列しており、各一組の形成部における少なくとも１つの形成部３２４ｂ、３２４ｄ、３３４ｂ、３３４ｄは、仮想並び線と構造体３１０に沿って整列しておらず、そのため、力アクチュエーターが力を印加すると、負荷が様々な箇所において印加され、構造体は二軸において曲がり、それによって、構造体内に二軸応力が与えられる。【選択図】図３
2013174592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体内に軸応力を与えるための試験装置であって、前記構造体は、一方の側に第１の表面を有し、反対側に第２の表面を有し、該試験装置は、
前記構造体上の第１の複数の箇所において前記構造体の前記第１の表面に当接する第１の一組の形成部と、
前記構造体上の第２の複数の箇所において前記構造体の前記第２の表面に当接する第２の一組の形成部であって、前記第１の複数の箇所及び前記第２の複数の箇所は、異なる配置占有箇所を画定する、第２の一組の形成部と、
前記第１の一組の形成部及び前記第２の一組の形成部のうちの少なくとも一方を他方の一組に向けて付勢する力を印加する力アクチュエーターと、
を備え、
各一組の形成部は少なくとも３つの形成部を含み、各一組の形成部における少なくとも２つの形成部は、前記構造体に沿った仮想並び線と整列しており、各一組の形成部における少なくとも１つの形成部は、前記構造体に沿った前記仮想並び線と整列しておらず、
そのため、前記力アクチュエーターが、前記第１の一組の形成部及び前記第２の一組の形成部のうちの少なくとも一方を他方の一組に向けて付勢する前記力を印加すると、負荷が各仮想並び線にわたる様々な箇所及び各仮想並び線と整列していない更なる箇所において印加され、前記構造体は二軸において曲がり、それによって、前記構造体内に二軸応力が与えられる、構造体内に軸応力を与えるための試験装置。
【請求項２】
各一組の形成部は４つの形成部を含み、該４つの形成部は、第１の仮想並び線に沿って整列した第１の一対の形成部と、第２の仮想並び線に沿って整列した第２の一対の形成部とを含み、前記第１の並び線及び前記第２の並び線は、互いに対して或る角度をなしている、請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記第１の一組の形成部のうちの前記第１の一対の形成部は、前記第２の一組の形成部のうちの前記第１の一対の形成部と同じ前記第１の仮想並び線に沿って整列しており、前記第１の一組の形成部のうちの前記第２の一対の形成部は、前記第２の一組の形成部のうちの前記第２の一対の形成部と同じ前記第２の仮想並び線に沿って整列している、請求項２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記第１の一対の形成部のうちの前記第１の形成部は、前記第２の並び線の一方の側よりに位置し、前記第１の一対の形成部のうちの前記第２の形成部は、前記第２の並び線の他方の側よりに位置し、前記第２の一対の形成部のうちの前記第１の形成部は、前記第１の並び線の一方の側よりに位置し、前記第２の一対の形成部のうちの前記第２の形成部は、前記第１の並び線の他方の側よりに位置する、請求項２又は３に記載の試験装置。
【請求項５】
前記第１の並び線は、前記第２の並び線に対してほぼ垂直である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の試験装置。
【請求項６】
各形成部は、前記構造体との接触線を提供するように配置され、各形成部の該接触線は、該形成部の仮想並び線に対してほぼ垂直である、請求項２〜５のいずれか１項に記載の試験装置。
【請求項７】
第１の一組の形成部について、前記第１の一対の形成部及び前記第２の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、第１の地点の付近に位置するように配置されているのに対して、前記第２の一組の形成部では、前記第１の一対の形成部及び前記第２の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、その地点からより遠く離れて位置するように配置されている、請求項２〜６のいずれか１項に記載の試験装置。
【請求項８】
第１の一組の形成部について、前記第１の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、第１の地点の付近に位置するように配置され、前記第２の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、その地点からより遠く離れて位置するように配置されているのに対して、前記第２の一組の形成部では、前記第１の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、その地点からより遠く離れて位置するように配置され、前記第２の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、前記第１の地点の付近に位置するように配置されている、請求項２〜６のいずれか１項に記載の試験装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の試験装置とともに用いられる試験リグであって、
基部と、
前記基部に取り付けられた一組の少なくとも３つの形成部であって、該一組の形成部における少なくとも１つの形成部は、他の形成部から前記基部に沿って整列していない、一組の少なくとも３つの形成部と、
を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の試験装置とともに用いられる試験リグ。
【請求項１０】
前記形成部は、前記基部に沿った前記形成部の前記箇所が調整可能であるように前記基部上に移動可能に設置される、請求項９に記載の試験リグ。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の試験装置又は請求項９若しくは１０に記載の試験リグを用いて試験をするための構造体であって、該構造体は、中央試験部分と、該中央試験部分から離れる方向に延在する少なくとも３つの脚部とを備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の試験装置又は請求項９若しくは１０に記載の試験リグを用いて試験をするための構造体。
【請求項１２】
前記構造体は十字形の形状を有する、請求項１１に記載の構造体。
【請求項１３】
前記構造体は、サンドイッチパネル構造体又はＩビーム構造体である、請求項１１又は１２に記載の構造体。
【請求項１４】
構造体内に軸応力を与える方法であって、前記構造体は、一方の側に第１の表面を有し、反対側に第２の表面を有し、該方法は、次のステップ、すなわち、
前記構造体上の第１の複数の箇所において前記構造体の前記第１の表面に当接する第１の一組の少なくとも３つの形成部を準備するステップであって、前記第１の一組の形成部における少なくとも２つの形成部は、前記構造体に沿った第１の仮想並び線と整列しており、前記第１の一組の形成部における少なくとも１つの形成部は、前記第１の仮想並び線と前記構造体に沿って整列していない、準備するステップと、
前記構造体上の第２の複数の箇所において前記構造体の前記第２の表面に当接する第２の一組の少なくとも３つの形成部を準備するステップであって、前記第１の複数の箇所及び前記第２の複数の箇所は、異なる配置占有箇所を画定し、前記第２の一組の形成部における少なくとも２つの形成部は、前記構造体に沿った第２の仮想並び線と整列しており、前記第２の一組の形成部における少なくとも１つの形成部は、前記構造体に沿った前記第２の仮想並び線と整列していない、準備するステップと、
試験される前記構造体を前記二組の形成部の間に配置するステップと、
前記第１の一組の形成部及び前記第２の一組の形成部のうちの少なくとも一方を他方の一組に向けて付勢する力を印加するステップであって、負荷が各仮想並び線にわたる様々な箇所及び各仮想並び線と整列していない更なる箇所において印加され、前記構造体は二軸において曲がり、それによって、前記構造体内に二軸応力が与えられる、印加するステップと、
を含む、構造体内に軸応力を与える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体内に軸応力を与えるための試験装置に関する。限定するものではないが、より詳細には、本発明は、一方の側に第１の表面を有し反対側に第２の表面を有する構造体内に軸応力を与えるための試験装置に関する。また、本発明は、構造体内に軸応力を与える方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の試験設備が図１に示されている。この試験設備１は、サンドイッチ構造体１０を試験している。サンドイッチ構造体１０は、上面１１及び底面１２を有する。構造体１０は、上部外板（top skin）１３、底部外板（bottom skin）１４及びコア（core：心材）１５から構成されている。この試験装置は、基部構造体２０、上部構造体３０及び負荷ブロック４０を備える。
【０００３】
基部構造体２０は、基部プラットフォーム２１を備え、この基部プラットフォーム２１からは、２つの上方延在形成部２２、２３が延在している。これらの形成部２２、２３は、負荷が印加される長手方向距離が最小になるようにそれらの先端が曲線を描いている。形成部２２、２３は、構造体１０の幅に沿って延在している。構造体１０の大きな下方への反りが予想される場合には、回転を助けるために各形成部２２、２３の上部には、グリース２６が塗布されている。形成部２２、２３の上部には、グリース２６に続いてＶ字形ブロック２５が配置され、それに続いてゴムパッド２６が配置されている。Ｖ字形ブロック２５及びゴムパッド２６は、形成部２２、２３において構造体１０に作用する厚さ貫通応力（through thickness stress）を低減する。サンドイッチ構造体１０は、２つのゴムブロック２４の上に配置されている。
【０００４】
上部構造体３０は、上部プラットフォーム３１を備え、この上部プラットフォーム３１からは、２つの下方延在形成部３２、３３が延在している。これらの形成部３２、３３は、負荷が印加される長手方向距離が最小になるようにそれらの先端が曲線を描いている。形成部３２、３３は、構造体１０の幅に沿って延在している。構造体１０の大きな下方への反りが予想される場合には、回転を助けるために各上部形成部３２、３３の端部には、グリース３６が塗布されている。形成部３２、３３の端部には、グリース３６に続いてＶ字形ブロック３５が配置され、それに続いてゴムパッド３６が配置されている。Ｖ字形ブロック３５及びゴムパッド３６は、形成部３２、３３において構造体１０に作用する厚さ貫通応力を低減する。上部構造体３０は、ゴムパッド３４が構造体１０の上面１１に着座するようにサンドイッチ構造体１０の上に配置されている。
【０００５】
使用の際、サンドイッチ構造体１０は、上方延在形成部２２、２３と下方延在形成部３２、３３との間に配置され、負荷ブロック４０が、上部プラットフォーム３１の上に配置されている。これによって、構造体１０は、２つの上方延在形成部２２、２３間の全ての箇所において下方に曲がる。下方への最大の曲がりは、２つの下方延在形成部３２、３３間で生じる。相対的な上方への曲がりは、構造体１０の外側部分（２つの上方延在形成部２２、２３の両側）で生じる。これによって、構造体のうちの、２つの下方延在形成部３２、３３間の部分に（単一の軸に沿った）一軸応力が生み出され、この部分を試験することが可能になる。下方の最大の反りは、２つの下方延在形成部３２、３３間の中点で測定することができる。
【０００６】
この試験装置は、通常、薄い外板を有するサンドイッチパネル構造体に用いられる。この理由は、これらの構造体において、この試験が上面１１にはほぼ一様な一軸圧縮応力を生み出し、底面１２にはほぼ一様な一軸引張応力を生み出すからである。曲げモーメント及び外板応力は、２つの下方延在形成部３２、３３の中間において最大でありかつ一定である。厚さ貫通せん断力（through thickness shear forces）が下方延在形成部３２、３３の両側にのみ生み出される。試験装置は、通常、軽量（例えばハニカム）コア及び薄い複合材（例えば、繊維強化プラスチック又はカーボンプリプレグ）外板を有するサンドイッチ構造体に用いられる。特に、この試験は、コアの深さが外板の厚さの６倍を超える場合に最もよく機能する。
【０００７】
この試験は、サンドイッチ外板の強度を調べるのに用いられる。したがって、理想的には、用いられる負荷及び形成部の位置は、（コアせん断破壊の前に）外板破壊を確実にするように設計される。
【０００８】
この試験リグは単純であり、単一の下方負荷４０のみを用いることによって使用することができる。
【０００９】
しかしながら、多くの場合、二軸負荷を印加することによって構造体を試験することが望まれている。現在のところ、これは、十字形構造体の４つの異なる脚部のそれぞれにアクチュエーターを取り付けるとともに、各アクチュエーターに引張力又は押圧力を印加することによって行うことができる。しかしながら、これらの二軸リグは、アクチュエーターにおいて印加される力と比較して、構造体内の二軸負荷を確認するのに複雑な較正を必要とする。この理由は、１つの脚部にあるアクチュエーターが、力がその脚部に印加されていなくても、その脚部を制約し、ポアソン変形が妨げられることに起因して構造体内の応力に影響を与えるからである。これによって、二軸試験は複雑で、多くの費用及び時間を要することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した問題を緩和しようとするものである。代替的に又は付加的に、本発明は、構造体内に二軸応力を与えるための改善された試験装置及び二軸応力を与える改善された方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の態様によれば、構造体内に軸応力を与えるための試験装置であって、前記構造体は、一方の側に第１の表面を有し、反対側に第２の表面を有し、該試験装置は、前記構造体上の第１の複数の箇所において前記構造体の前記第１の表面に当接する第１の一組の形成部と、前記構造体上の第２の複数の箇所において前記構造体の前記第２の表面に当接する第２の一組の形成部であって、前記第１の複数の箇所及び前記第２の複数の箇所は、異なる配置占有箇所を画定する、第２の一組の形成部と、前記第１の一組の形成部及び前記第２の一組の形成部のうちの少なくとも一方を他方の一組に向けて付勢する力を印加する力アクチュエーターと、を備え、各一組の形成部は少なくとも３つの形成部を含み、各一組の形成部における少なくとも２つの形成部は、前記構造体に沿った仮想並び線と整列しており、各一組の形成部における少なくとも１つの形成部は、前記構造体に沿った前記仮想並び線と整列しておらず、そのため、前記力アクチュエーターが、前記第１の一組の形成部及び前記第２の一組の形成部のうちの少なくとも一方を他方の一組に向けて付勢する前記力を印加すると、負荷が各仮想並び線にわたる様々な箇所及び各仮想並び線と整列していない更なる箇所において印加され、前記構造体は二軸において曲がり、それによって、前記構造体内に二軸応力が与えられる、構造体内に軸応力を与えるための試験装置を提供する。
【００１２】
整列していない形成部を有することによって、単一の力アクチュエーターによって負荷を印加するだけで、その間、二軸曲げを生み出すことが可能になる。したがって、本発明の実施形態は、図１に示す試験リグの同じ単純な負荷相互作用を有するという利点を有する一方、依然として、構造体内に二軸応力を与える。これによって、二軸応力破壊包絡線のより良い理解、二軸応力解析の精緻化を可能にすることができ、例えば複合構造体の重量最適化を改善することができる。これは、サンドイッチパネル構造体又はモノリシックＩビーム構造体が検討されているときに特に有利である。本試験装置は、１つのアクチュエーターしかなく、ボルト締めが必要でないので、二軸応力を与えるための他の装置よりもメンテナンス及び設定が容易である。このことは、貫通孔のある構造体及び衝撃損傷を受けた構造体を二軸応力を用いて試験することができることも意味する。これによって、二軸負荷のもとでの許容可能な損傷を計算するための方法の精緻化を改善することができ、例えば複合構造体のメンテナンスの改善をもたらすことができる。
【００１３】
前記第１の一組の形成部及び前記第２の一組の形成部の前記配置占有箇所（footprints）は、完全に異なることが好ましい。換言すれば、前記第１の複数の箇所のいずれも、前記第２の複数の箇所のいずれにも対応しないことが好ましい。
【００１４】
前記力アクチュエーターは、前記第１の一組の形成部及び前記第２の一組の形成部のうちの少なくとも一方における全ての形成部を他方の一組の全ての形成部に向けて付勢する力を印加するためのものであることが好ましい。
【００１５】
各一組の形成部は４つの形成部を含み、該４つの形成部は、第１の仮想並び線に沿って整列した第１の一対の形成部と、第２の仮想並び線に沿って整列した第２の一対の形成部とを含み、前記第１の並び線及び前記第２の並び線は、互いに対して或る角度をなしていることが好ましい。これによって、より安定な構成が与えられる。
【００１６】
前記第１の一組の形成部のうちの前記第１の一対の形成部は、前記第２の一組の形成部のうちの前記第１の一対の形成部と同じ前記第１の仮想並び線に沿って整列しており、前記第１の一組の形成部のうちの前記第２の一対の形成部は、前記第２の一組の形成部のうちの前記第２の一対の形成部と同じ前記第２の仮想並び線に沿って整列していることがより好ましい。これによって、２つの規定軸に沿った二軸曲げがもたらされる。
【００１７】
前記第１の一対の形成部のうちの前記第１の形成部は、前記第２の並び線の一方の側よりに位置し、前記第１の一対の形成部のうちの前記第２の形成部は、前記第２の並び線の他方の側よりに位置し、前記第２の一対の形成部のうちの前記第１の形成部は、前記第１の並び線の一方の側よりに位置し、前記第２の一対の形成部のうちの前記第２の形成部は、前記第１の並び線の他方の側よりに位置することが好ましい。これによって、十字形状／十字形内に二軸負荷が与えられる。
【００１８】
前記第１の並び線は、横断方向、好ましくは前記第２の並び線に対してほぼ垂直であることが好ましい。これによって、それぞれが互いに対して９０度の４つのアームを有する十字形内に二軸負荷が与えられる。
【００１９】
各形成部は剛体であることが好ましい。換言すれば、各形成部は、負荷を受けても実質的に凹まないことが好ましい。
【００２０】
各形成部は細長く、該形成部の長手方向に沿って接触線を提供するように配置されることが好ましい。各形成部は、前記構造体との接触線を提供するように配置され、各形成部の該接触線は、該形成部の仮想並び線に対してほぼ垂直であることが好ましい。これによって、より安定な構成が与えられる。
【００２１】
任意選択では、第１の一組の形成部について、前記第１の一対の形成部及び前記第２の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、第１の地点の付近に位置するように配置されているのに対して、前記第２の一組の形成部では、前記第１の一対の形成部及び前記第２の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、その地点からより遠く離れて位置するように配置されている。これによって、構造体の第１の表面が圧縮を受け、構造体の第２の表面が引張を受けた状態にある等符号の二軸曲げがもたらされる。
【００２２】
代替的には、第１の一組の形成部について、前記第１の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、第１の地点の付近に位置するように配置され、前記第２の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、その地点からより遠く離れて位置するように配置されているのに対して、前記第２の一組の形成部では、前記第１の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、その地点からより遠く離れて位置するように配置され、前記第２の一対の形成部の前記形成部の前記配置占有箇所は、前記第１の地点の付近に位置するように配置されている。これによって、逆符号の二軸曲げがもたらされる。前記第１の一組の形成部のうちの前記第１の一対の形成部は、前記第２の一組の形成部のうちの前記第２の一対の形成部と同じ前記仮想並び線に沿って整列しており、前記第１の一組の形成部のうちの前記第２の一対の形成部は、前記第２の一組の形成部のうちの前記第１の一対の形成部と同じ前記仮想並び線に沿って整列していることが好ましい。
【００２３】
本発明の第１の態様によれば、上記の試験装置とともに用いられる試験リグであって、基部と、前記基部に取り付けられた一組の少なくとも３つの形成部であって、該一組の形成部における少なくとも１つの形成部は、他の形成部から前記基部に沿って整列していない、一組の少なくとも３つの形成部と、を備える試験装置とともに用いられる試験リグも提供される。
【００２４】
前記形成部は、前記基部に沿った前記形成部の前記箇所が調整可能であるように前記基部上に移動可能に設置されることが好ましい。これによって、各方向における負荷の大きさを、必要とされる試験に適応させることが可能になる。
【００２５】
本発明の第１の態様によれば、上記の試験装置又は上記の試験リグを用いて試験をするための構造体であって、該構造体は、中央試験部分と、該中央試験部分から離れる方向に延在する少なくとも３つの脚部とを備える、上記の試験装置又は上記の試験リグを用いて試験をするための構造体も提供される。
【００２６】
前記構造体は十字形の形状を有することが好ましい。
【００２７】
前記構造体は、サンドイッチパネル構造体又はＩビーム構造体であることが好ましい。
【００２８】
本発明の第２の態様によれば、構造体内に軸応力を与える方法であって、前記構造体は、一方の側に第１の表面を有し、反対側に第２の表面を有し、該方法は、次のステップ、すなわち、前記構造体上の第１の複数の箇所において前記構造体の前記第１の表面に当接する第１の一組の少なくとも３つの形成部を準備するステップであって、前記第１の一組の形成部における少なくとも２つの形成部は、前記構造体に沿った第１の仮想並び線と整列しており、前記第１の一組の形成部における少なくとも１つの形成部は、前記第１の仮想並び線と前記構造体に沿って整列していない、準備するステップと、前記構造体上の第２の複数の箇所において前記構造体の前記第２の表面に当接する第２の一組の少なくとも３つの形成部を準備するステップであって、前記第１の複数の箇所及び前記第２の複数の箇所は、異なる配置占有箇所を画定し、前記第２の一組の形成部における少なくとも２つの形成部は、前記構造体に沿った第２の仮想並び線と整列しており、前記第２の一組の形成部における少なくとも１つの形成部は、前記構造体に沿った前記第２の仮想並び線と整列していない、準備するステップと、試験される前記構造体を前記二組の形成部の間に配置するステップと、前記第１の一組の形成部及び前記第２の一組の形成部のうちの少なくとも一方を他方の一組に向けて付勢する力を印加するステップであって、負荷が各仮想並び線にわたる様々な箇所及び各仮想並び線と整列していない更なる箇所において印加され、前記構造体は二軸において曲がり、それによって、前記構造体内に二軸応力が与えられる、印加するステップと、を含む、構造体内に軸応力を与える方法も提供される。
【００２９】
当然ながら、本発明の１つの態様に関して説明した特徴は、本発明の他の態様に組み込むことができることが理解されよう。例えば、本発明の方法は、本発明の装置に関して説明した特徴の任意のものを組み込むことができ、逆もまた同様である。
【００３０】
次に、添付の概略図面を参照して単に例として本発明の実施形態を説明することにする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術の試験設備の側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による試験設備の斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による試験設備の部分分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図２は、本発明の第１の実施形態による試験設備２の斜視図を示している。試験設備２は、サンドイッチ構造体２１０を試験している。サンドイッチ構造体２１０は、上面２１１及び底面２１２を有する。構造体２１０は、中央部分２１３及び互いに対して９０度の４つの脚部２１４、２１５、２１６、２１７を有する細長い対称的な十字形状の形態を有する。
【００３３】
この試験装置は、基部構造体２２０、上部構造体２３０及び負荷ブロック（図示せず）を備える。
【００３４】
基部構造体２２０は、細長い対称的な十字形状の形態の基部プラットフォーム２２１を備える。基部プラットフォーム２２１は、中央部分２２２及び互いに対して９０度の４つの脚部２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄを有する。各脚部２２３の遠端の近くには、各脚部２２３の幅にわたって上方延在形成部２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃ、２２４ｄがある。サンドイッチ構造体２１０は、各脚部が上方延在形成部のうちの１つに載置されるように４つの上方延在形成部２２４の上に配置されている。構造体２１０の脚部２１４、２１５、２１６、２１７の幅は、上方延在形成部２２４の長さよりも狭い。
【００３５】
上部構造体２３０は、屈んだ状態の（squat）対称的な十字形状の形態の上部プラットフォーム２３１を備える。基部プラットフォーム２３１は、中央部分２３２及び互いに対して９０度の４つの短い脚部２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、２３３ｄを有する。各脚部２３３の遠端の近くには、各脚部２３３の幅にわたって下方延在形成部２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃ、２３４ｄがある。上部構造体２３０は、下方延在形成部２３４が構造体２１０の上面２１１に着座するようにサンドイッチ構造体２１０の上に配置されている。下方延在形成部２３４は、中央部分２１３の近くにおいて構造体２１０に載置されているのに対して、上方延在形成部２２４は、脚部２１４、２１５、２１６、２１７の遠端の近くにおいて構造体２１０に載置されている。構造体２１０の脚部２１４、２１５、２１６、２１７の幅は、下方延在形成部２３４の長さよりも狭い。
【００３６】
使用の際、サンドイッチ構造体２１０は、上方延在形成部２２４と下方延在形成部２３４との間に配置され、負荷ブロック（図示せず）が上部プラットフォーム２３１の上に配置される。これによって、構造体２１０は、上方延在形成部２２４間では両方向において下方に曲がり、その外側部分では（上方延在形成部２２４の外側で両方向において）上方に曲がる。最大の下方の曲がりは、中央部分２１３において（下方延在形成部２３４間で両方向において）生じる。これによって、構造体の中央部分２１３において（ｘ軸及びｙ軸の双方に沿った）二軸応力が生み出される。詳細には、中央部分２１３において、構造体２１０の上側外板は、等符号（equal sign）の二軸圧縮（すなわちｘ軸及びｙ軸の双方における圧縮）にさらされ、構造体２１０の下側外板は、等符号の二軸引張（すなわちｘ軸及びｙ軸の双方における引張）にさらされる。
【００３７】
図３は、本発明の第２の実施形態による試験設備３の部分分解斜視図を示している。試験設備３は、サンドイッチ構造体３１０を試験している。サンドイッチ構造体３１０は、上面３１１及び底面３１２を有する。構造体３１０は、中央部分３１３及び互いに対して９０度の４つの脚部３１４、３１５、３１６、３１７を有する細長い対称的な十字形状の形態を有する。
【００３８】
上記試験装置は、基部構造体３２０、上部構造体３３０及び負荷ブロック（図示せず）を備える。
【００３９】
基部構造体３２０は、（ｙ軸の方向に）その長手方向に沿った２つの長い側面３２３ｂ、３２３ｄと、（ｘ軸の方向に）その幅に沿った２つの短い側面３２３ａ、３２３ｃとを有する長方形の形態の基部プラットフォーム３２１を備える。各長い側面３２３ｂ、３２３ｄには、上方延在細長形成部３２４ｂ、３２４ｄが長い側面３２３ｂ、３２３ｄの中央部分に沿って延在している。各短い側面３２３ａ、３２３ｃの近くには、上方延在細長形成部３２４ａ、３２４ｃが基部プラットフォーム３２１の幅にわたって延在している。サンドイッチ構造体３１０は、各脚部が上方延在形成部のうちの１つに載置され、対向する脚部３１４及び３１６がそれらの脚部の端部の近くで上方延在形成部３２４ａ、３２４ｃによって支持され、対向する脚部３１５及び３１７が中央部分３１３の近くで上方延在形成部３２４ｂ、３２４ｄによって支持されるように、４つの上方延在形成部３２４の上に配置されている。構造体３１０の脚部３１４、３１５、３１６、３１７の幅は、上方延在形成部３２４の長さよりも狭い。
【００４０】
上部構造体３３０は、その長手方向に沿った２つの長い側面３３３ａ、３３３ｃと、その幅に沿った２つの短い側面３３３ｂ、３３３ｄとを有する長方形の形態の上部プラットフォーム３３１を備える。各長い側面３３３ａ、３３３ｃには、下方延在細長形成部３３４ａ、３３４ｃが長い側面３３３ａ、３３３ｃの中央部分に沿って延在している。各短い側面３３３ｂ、３３３ｄの近くには、下方延在細長形成部３３４ｂ、３３４ｄが、上部プラットフォーム３３１の幅にわたって延在している。
【００４１】
上部構造体３３０は、上部プラットフォーム３３１の長さが基部プラットフォーム３２１の長さに対して垂直になる（すなわち、上部プラットフォーム３３１の長さがｘ軸の方向になる）とともに、各下方延在形成部３３４が構造体３１０の脚部３１４、３１５、３１６、３１７のうちの１つに載置されるように、サンドイッチ構造体３１０及び基部構造体３２０の上に配置されている。下方延在形成部３３４ａ、３３４ｃは、脚部３１４及び３１６の中央部分３１３の近くにおいて構造体３１０に載置されているのに対して、下方延在形成部３３４ｂ、３３４ｄは、脚部３１５及び３１７の遠端の近くにおいて構造体３１０に載置されている。上方延在形成部３２４ｂ、３２４ｄは、脚部３１５及び３１７の中央部分３１３の近くにおいて構造体３１０を支持しているのに対して、上方延在形成部３２４ａ、３２４ｃは、脚部３１４及び３１６の遠端の近くにおいて構造体３１０を支持している。構造体３１０の脚部３１４、３１５、３１６、３１７の幅は、下方延在形成部３３４の長さよりも狭い。
【００４２】
使用の際、サンドイッチ構造体３１０は、上方延在形成部３２４と下方延在形成部３３４との間に配置され、負荷ブロック（図示せず）が、上部プラットフォーム３３１の上に配置される。これによって、構造体３１０は、この構造体の中央部分３１３において（ｘ軸及びｙ軸の双方に沿った）二軸応力を受ける。詳細には、中央部分３１３において、構造体３１０の上側外板は、逆符号の二軸圧縮（すなわち、ｘ軸における引張及びｙ軸における圧縮）にさらされ、構造体３１０の下側外板は、逆符号の二軸引張（すなわち、ｙ軸における引張及びｘ軸における圧縮）にさらされる。
【００４３】
図３に示す実施形態の不利な点は、試験設備が「上部が重い」ということであり、上部構造体３２０を安定させる方法を必要とする場合があるということである。
【００４４】
双方の実施形態において、十字形サンドイッチ構造体２１０、３１０を、大きな正方形サンドイッチパネルを形成し、その大きな正方形の各コーナーから正方形を切り取って十字形状を形成することにより作製することができる。切り抜かれた正方形は、幾つかの異なる用途に用いることができ、例えば、プロセス制御試験、トラベラーとしての用途、又は破壊試験品質検査における用途において用いることができる。
【００４５】
特定の実施形態について本発明を説明及び例示してきたが、当業者であれば、本発明は、本明細書に具体的に例示していない多くの異なる変形形態が可能であることが理解されよう。単に例として、或る特定の可能な変形形態を以下に説明することにする。
【００４６】
上記試験装置は、細いウェブ付きモノリシックＩビーム（thin webbed monolithic I-beams）等の他のタイプの構造体を試験するのに用いることができる。これによって、モノリシックラミネート（monolithic laminate）に対する二軸応力試験が可能になる。これは、箱形ビーム構造体又は同様の振る舞いを有する他の任意の構造体にも用いることができる。
【００４７】
基部構造体２２０、２３０及び上部構造体２３０、３３０は、形成部２３４、３３４の移動を可能にするように変更することができる。これによって、依然として単一の試験装置を用いながら、一方の方向（ｘ軸）における二軸外板応力の、他方の方向（ｙ軸）と比較した相対的な大きさを変化させる可能性が見込まれる。
【００４８】
上記説明において、既知の均等物、自明な均等物又は予見可能な均等物を有する完全体（integer）又は要素が触れられている場合、そのような均等物は、本明細書において、個別に明記されているかのように組み込まれる。本発明の真の範囲を定めるために特許請求の範囲が参照されるべきである。特許請求の範囲は、そのようないずれの均等物も包含するように解釈されるべきである。好ましい、有利な、便利な等として説明されている本発明の完全体又は特徴は、任意選択であり、独立請求項の範囲を限定するものではないことも読み手には理解されよう。その上、そのような任意選択的な完全体又は特徴は、本発明の幾つかの実施形態では利点になり得るが、他の実施形態では望ましくない場合があり、したがって、存在しない場合があることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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