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https://terakoya2018.com/question

公共試験場を利用してゴムの解析用ひずみエネルギーを構築しませんか。
- 候補日をいただければ調整します。１社４名様くらいまで -１．富山県でご希望の日程で、６時間程度で修得できます。
操作は簡単で、ひな型を使って回帰も簡単です。
※ひな型販売もしています。

２．公共試験場ですので、安価に、（修得すれば）いつでもご利用いただけます。
アフターフォローも万全です、問い合わせに回答します。
連絡先 hagi@terakoya2018.com
080-2230-8785

URL https://terakoya2018.com

富山県産業技術研究開発センター (pref.toyama.jp)

- プログラム（案） 1. ゴムの測定からデータのまとめ方、注意点（最重要）と概要
1-1. 短冊、ダンベルでの単軸伸張試験の注意点

10:00～10:20

実習で行う単軸試験でのセット時のへたり補正方法について説明し、単軸試験でのゴムの挙動を確認します。

1-2. 見かけ上のヤング率についてサンプルの選定、測定方法で本当の剛性が求められないことがあります。
速度依存性を気にする方もいますが、そこはほとんど影響ありません。明確に説明します。
※お問い合わせいただければ資料で説明します。
※ゴム製造メーカーへの上手な問い合わせ方法を提案します。

1-3. 二軸理論と実習前の試験機の操作概要と注意点

ネオフックからムーニー高次関数、またオグデンでの定式化を説明します。

1-4．試験時にやってはいけない注意点のみ説明します。

2. 単軸試験実習及び二軸試験実習
昼食休憩

4. 単軸及び二軸試験のまとめ

10:25～14:50（ 12:00～13:00）

15:00～16:00

EXCELひな形を使って、回帰からエネルギー関数を定義します。
その際に、二軸試験機の制約から正確なヤング率が取れていないので、補正を行います。

費用：１名２０万円、１名追加＋５万円/税別

お弁当をご用意します。

現地のの二軸試験機※適用の構成則は、元のデータが同じならばＯｇｄｅｎ、Ｍｏｏｎｅｙ、どれを選んでも同じ精度です。
動画Youtube：
一軸拘束二軸伸張
https://youtu.be/k4d9Rw9KEv0

動画Youtube：
均等二軸伸張サンプル取り付け部

https://youtu.be/NKkxhFv2--k

従来の試験機は、横置き型・大型 非常に高価 旧型、富山工業試験場、昭和生まれですがまだまだ現役です。
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操作手順：一例

順番に操作できる

手順書完備

測定手順 STEP2：試験条件設定

X方向位置合わせ１

X方向位置合わせ２

Y方向位置合わせ１

Y方向位置合わせ２注意）X及びY方向位置合わせ、４か所は触らないこと（試験場職員のみ設定可能）

従来の試験機は、横置き型・大型 非常に高価 旧型、富山工業試験場、昭和生まれですがまだまだ現役です。

どれも数学的表現

ひずみエネルギー密度関数 様々な表現式
５）Mooney高次式
W=C 10 (I1-3)＋ C 01 (I2-3)＋ C 11 (I1-3) (I２-3)＋ C 20 (I1-3) ２＋C 30 (I1-3)３６）Ｏｇｄｅｎ
n μαiiiＷ=Σ α （λ１+λα２i＋λα－３）３i=１i７）Arruda-Boyce

今回この係数を求める

ひずみエネルギー密度関数
基本式

W＝W(I１,I２,I３)

Ｉ１=λ１２+ λ２２ + λ３２［対角線効果］
Ｉ２=λ１２λ２２ +λ２２λ３２+λ３２λ１２ ［面積効果］
Ｉ３=λ１２λ２２λ３２＝１［体積効果］

一軸拘二軸伸張試験
基本的にこの変形形態が解析の予測精度アップに有効です。

※理由について説明します。

動画Youtube：
一軸拘束二軸伸張ひずみエネルギー密度関数の回帰測定した荷重vs変位⇒ 応力vs ひずみ換算※共に有効断面がポイントで、どちらも同じ結果重回帰から係数を求める。

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Ｅｘｃｅｌのひな型で簡単に回帰できます。

１）試験情報入力

試験装置
試験方法
試験内容
引張速度
予備引張

富山工業技術センター、生活工学研究所
2軸引張試験機のつかみ具にゴムシートを固定し、引張る
2軸引張試験、1 軸固定1 軸引張試験（Y軸固定し、X軸を引張った）
１.０mm/s①１回目 事前の予備引張等は行わず、組み付け後、即測定を行った。
②１回目、２回目と同じ伸張量で３回目の身長測定を行った。
試験結果 引張試験結果シートに記載
距離[mm]はクロス間ヘッド距離の増加分を示す。
荷重は引張荷重[kg]その他

２）このシートの色に入力すると他は自動計算される

装置引張限界は200mm。

サンプル厚さ［ 測定結果］
ヤング率 1 .1 0 2 2 3 5 N /mm2
試料No. No１
厚さ[mm]
試験片
1.2 ﾍﾀﾘ[mm]
荷重
荷重Y
変位
変位X
[kgf]
[kgf]
10.0000
0.00000.00000.00002
1.00001.00000.50001.000032.0000
2.00001.00002.000043.0000
3.00001.50003.000054.00004.0000
2.00004.000065.00005.00002.50005.000076.0000
6.00003.00006.000087.00007.00003.50007.000098.0000
8.00004.00008.0000109.00009.00004.50009.000011 10.0000 10.0000
5.0000 10.0000
12 11.0000 11.0000
5.5000 11.0000
13 12.0000 12.0000
6.0000 12.0000
14 13.0000 13.0000
6.5000 13.0000
15 14.0000 14.0000
7.0000 14.0000
16 15.0000 15.0000
7.5000 15.0000
17 16.0000 16.0000
8.0000 16.0000
18 17.0000 17.0000
8.5000 17.0000
19 18.0000 18.0000
9.0000 18.0000
20 19.0000 19.0000
9.5000 19.0000
21 20.0000 20.0000 10.0000 20.0000

入力

X補正変位とX荷重、Y荷重のデータをコピーして回帰シートへ数値貼り付け

コピー[伸長比- 応力換算]

λ１1.00001.01001.02001.03001.04001.05001.06001.07001.08001.09001.10001.11001.12001.13001.14001.15001.16001.17001.18001.19001.2000σｘ[N/mm2 ]0.00000.13070.26130.39200.52270.65330.78400.91471.0453
1.17601.30671.4373
1.56801.69871.82931.96002.09072.22132.35202.48272.6133λ11.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.0000σｙ[N/mm2 ]0.00000.06530.13070.19600.26130.32670.39200.45730.52270.58800.65330.71870.78400.84930.91470.98001.04531.1107
1.17601.24131.3067３）応力計算を行うため
シート厚みを入力する

４）試験結果をコピーして値のみ張り付ける。

ひな型を使うことで理論通りに順番に回帰分析できます。

ひずみエネルギー勾配確認 シート でおかしくないか確認

問題なければこれで完了

URL https://terakoya2018.com

連絡先 hagi@terakoya2018.com
080-2230-8785ゴムのエネルギー密度関数の研究
1960年ころ、現JSR様

京都大学
川端先生

同志社大学
坂口先生

川端先生
滋賀県立大山下先生

Mooneyさん

薮田顧問
紹介でスタート

河合先生
坂口先生
JSR社員 薮田氏

このころ二軸試験機が出来てきた。
（ほぼ完成型）

１９９１年～
萩本参加

二軸試験機
ゴムのエネルギー関数

W=W（λ１，λ2）

奈良女子大学

陥りやすいミス
間違ったエネルギー関数

琉球大学

山梨大学

正しいエネルギー分布

九州
メカニカルデザインさん
も受託試験

適用例

ひずみエネルギー密度関数定義
解析例-定義及び解析の注意点を守れば簡単に精度がアップする

ブーツの揺動変形解析

灰色：Ｘ線写真
水色：解析結果

マフラーマウントの変形解析

実測と解析予測が良く一致（良好）

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適用例

解析例 定義及び解析の注意点を守れば簡単に精度がアップする

ラバーコンタクト変形解析

ラバースプリングの変形解析

実測と解析予測が良く一致（良好）13