円管状の試験片に内圧と管軸方向の応力とを与えて該試験片のひずみを計測する材料試験機において、前記試験片の管軸方向の有効長中央部における外周面の半径方向の変位を検出する複数の径方向変位検出部と、前記試験片の有効長中央部における外周面の管軸方向の変位を検出する軸方向変位検出部と、前記径方向変位検出部及び前記軸方向変位検出部の検出結果に基づいて、前記試験片の有効長中央部における円周方向及び管軸方向ひずみを演算する演算部とを備え、前記複数の径方向変位検出部が、前記試験片の管軸周りの互いに異なる方位における変位を検出するように構成された、材料試験機。前記複数の径方向変位検出部が、前記試験片の管軸周りに120°間隔で配置された第1、第2及び第3径方向変位検出部を含むことを特徴とする請求項1に記載の材料試験機。前記複数の径方向変位検出部は、それぞれ前記試験片の有効長中央部における外周面の半径方向の変位を検出する第1変位計を備え、前記複数の径方向変位検出部の少なくとも一つは、前記第1変位計に対して前記管軸方向に並べて配置された、前記試験片の外周面の半径方向の変位を検出する第2変位計を備え、前記演算部は、前記少なくとも一つの径方向変位検出部の前記第1及び第2変位計の検出結果に基づいて、前記試験片の有効長中央部における外周面の管軸方向曲率半径を計算するように構成されている、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の材料試験機。前記第1変位計は、先端が前記試験片の外周面に垂直に付き当てられて、前記試験片の外周面の半径方向の変位に従って該半径方向に移動自在に設けられたニードルを備え、該ニードルの移動量を検出することにより、前記試験片の外周面の半径方向の変位を検出するように構成されたことを特徴とする、請求項3に記載の材料試験機。前記第1及び第2変位計はそれぞれ、固定フレームと、前記固定フレームに対して前記試験片の半径方向にスライド自在に設けられた可動フレームと、前記可動フレームに取り付けられた胴部と、該胴部の一端から前記試験片の半径方向に伸縮自在に突出する接触子を備えた変位センサと、を備え、前記変位センサの接触子の先端が前記固定フレームに設けられた接触子突き当て板に当接されており、前記ニードルが、長さ方向を前記試験片の半径方向に向け、前記可動フレームの前記試験片と対向する一端から突出するように前記可動フレームに取り付けられている、ことを特徴とする請求項4に記載の材料試験機。前記複数の径方向変位検出部及び前記軸方向変位検出部が設けられたセンサユニットを前記材料試験機の装置フレームに対して前記試験片の管軸方向に移動するセンサユニット移動機構を備え、前記センサユニット移動機構は、前記装置フレームに対して前記試験片の管軸方向へ移動可能に設けられ、前記試験片の一端を固定する可動チャックを備えた第1可動部と、前記装置フレームに固定され、前記試験片の他端を固定する固定チャックを備えた固定部と、前記第1可動部と前記固定部との間に配置され、前記センサユニットを前記装置フレームに対して前記試験片の管軸方向へ移動する第2可動部と、前記装置フレームに固定され、前記第1可動部を前記所定方向へ駆動するアクチュエータと、前記装置フレーム、前記第1可動部及び前記第2可動部を連結し、前記第1可動部の移動に応じて前記中央部測定器を前記可動チャックと前記固定チャックの中間点に移動させるリンク機構とを備えた、ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の材料試験機。試験片に所定方向の応力を加えて前記試験片の応答を測定する材料試験機であって、装置フレームと、前記装置フレームに対して前記所定方向へ移動可能に設けられ、前記試験片の一端を固定する可動チャックを備えた第1可動部と、前記装置フレームに固定され、前記試験片の他端を固定する固定チャックを備えた固定部と前記第1可動部と前記固定部との間に前記装置フレームに対して前記所定方向へ移動可能に設けられ、前記試験片に荷重が加えられているときに試験片の前記所定方向中央部における応答を測定する中央部測定器を備えた第2可動部と、前記装置フレームに固定され、前記第1可動部を前記所定方向へ駆動するアクチュエータと、前記装置フレーム、前記第1可動部及び前記第2可動部を連結し、前記第1可動部の移動に応じて前記中央部測定器を前記可動チャックと前記固定チャックの中央に移動させる事により、前記中央部測定器を常に試験片の前記所定方向中央部に位置させるリンク機構とを備えた材料試験機。前記所定方向へ延びるレールを更に備え、前記第1可動部は、前記レールと係合する第1ランナーブロックを備え、該レール及び第1ランナーブロックにより前記所定方向にスライド自在に支持され、前記第2可動部は、前記レールと係合する第2ランナーブロックを備え、該レール及び第2ランナーブロックにより前記所定方向へスライド自在に支持されることを特徴とする請求項7に記載の材料試験機。前記固定部は、前記試験片に加わる前記所定方向の荷重を測定する荷重センサと、前記所定方向へ移動自在に前記レールと係合する第3ランナーブロックとを更に備え、前記固定チャックは、前記第3ランナーブロック上に配置され、前記荷重センサを介して前記装置フレームに固定されることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の材料試験機。前記リンク機構は、一端が第1ピンを介して前記第1可動部に回転可能に連結された第1リンクと、一端が第2ピンを介して前記第2可動部に回転可能に連結された第2リンクと、一端が、前記第2ピンに対して前記第1ピンと反対側に配置された第3ピンを介して、前記装置フレームに回転可能に連結された第3リンクとを有し、前記第1リンクの他端と前記第3リンクの他端が第4ピンを介して回転可能に連結され、前記第2リンクの他端が第5ピンを介して前記第1又は前記第3リンクに回転可能に連結され、前記第4ピンと前記第1ピンの間隔は前記第4ピンと前記第3ピンの間隔に等しく、前記第5ピンと前記第2ピンの間隔は前記第5ピンと、前記第1及び前記第3ピンのうち前記第5ピンと同一のリンクを連結するものとの間隔に等しいことを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の材料試験機。前記第1可動部、前記第2可動部及び前記固定部は、それぞれ第1、第2、第3ランナーブロックが下面に取り付けられたベースプレートを備え、前記可動チャック、前記中央部測定器及び前記固定チャックは、それぞれ各前記ベースプレートの上面に取り付けられて、該ベースプレートの上方に配置され、前記リンク機構は、各前記ベースプレートの下面に取り付けられて、該ベースプレートの下方に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の材料試験機。前記装置フレームは水平面の上面を有する定盤を備え、前記レールは前記装置フレームの上面に取り付けられ、前記定盤の一側面側には、中央部は、切り欠かれて、前記レールと近接して平行に延びた底部を有する、水平方向に凹んだ凹部が形成され、前記第1から第3リンクは、それぞれ前記凹部内に配置されることを特徴とする請求項11に記載の材料試験機。しかしながら、試験片は管軸に対して完全に軸対称ではなく、方向管軸周りの方位によって外径や肉厚が異なる。また、そのためにバルジ頂部の変形量も管軸に対して非対称なものとなる。従来は一方向のみで試験片の外径を測定していたため、外径の測定値にバラツキが発生し、試験片のひずみの計測精度が低くなっていた。本発明は、上記の事情を背景になされたものであり、試験片の変形挙動の測定にひずみゲージを使用せずに高精度の軸力-内圧型円管バルジ試験が可能な材料試験機を提供することを目的とする。本発明の実施形態によれば、円管状の試験片に内圧と管軸方向の応力とを与えて該試験片のひずみを計測する材料試験機が提供される。本発明の実施形態に係る材料試験機は、試験片の管軸方向の有効長中央部における外周面の半径方向の変位を検出する複数の径方向変位検出部と、試験片の有効長中央部における外周面の管軸方向の変位を検出する軸方向変位検出部と、径方向変位検出部及び軸方向変位検出部の検出結果に基づいて、試験片の有効長中央部における円周方向及び管軸方向ひずみを演算する演算部とを備え、複数の径方向変位検出部が、試験片の管軸周りの互いに異なる方位における変位を検出するように構成される。この構成によれば、試験片の外径の測定値のバラツキが低く抑えられ、試験片のひずみを高精度に計測することが可能になる。なお、複数の径方向変位検出部が、前記試験片の管軸周りに120°間隔で配置された第1、第2及び第3径方向変位検出部を含む構成としてもよい。この構成によれば、試験片の管軸周りの方位において偏りなく検出した半径方向の変位に基づいて直径が計測されるため、誤差の少ない直径の計測値が得られる。また、複数の径方向変位検出部は、それぞれ試験片の有効長中央部における外周面の半径方向の変位を検出する第1変位計を備え、複数の径方向変位検出部の少なくとも一つは、第1変位計に対して管軸方向に並べて配置された、試験片の外周面の半径方向の変位を検出する第2変位計を備え、演算部は、少なくとも一つの径方向変位検出部の第1及び第2変位計の検出結果に基づいて、試験片の有効長中央部における外周面の管軸方向曲率半径を計算するように構成されていてもよい。第1、第2及び第3変位計は、先端が試験片の外周面に垂直に付き当てられて、試験片の外周面の半径方向の変位に従って長さ方向に移動自在に設けられたニードルを備え、ニードルの変位を検出することにより、試験片の外周面の半径方向の変位を検出するように構成されてもよい。この構成によれば、ニードルを試験片の外周面に付き当てるだけで試験片の変形を測定することができるため、例えばひずみゲージを試験片に貼り付ける等の煩雑な準備作業を要さず、効率的な測定が可能になる。また、ニードルの変位量は市販の変位計により容易に高精度で測定することができる。変位計は、固定フレームと、固定フレームに対して試験片の半径方向にスライド自在に設けられた可動フレームと、胴部と該胴部の一端から試験片の半径方向に伸縮自在に突出する接触子を備え、胴部が可動フレームに取り付けられた接触式変位センサと、を備え、接触子の先端が固定フレームに設けられた接触子突き当て板に当接されており、ニードルが、長さ方向を試験片の半径方向に向け、可動フレームの試験片と対向する一端から突出するように可動フレームに取り付けられている構成としてもよい。この構成によれば、例えば市販の接触式変位センサの寸法形状による制約を受けずに、ニードルの配置を自由に設定することができ、組立性や使い勝手に優れた材料試験機が実現する。また、本発明の実施形態によれば、試験片に所定方向の応力を加えて試験片の応答を測定する材料試験機が提供される。本発明の実施形態に係る材料試験機は、フレームと、フレームに対して所定方向へ移動可能に設けられ、試験片の一端を固定する可動チャックを備えた第1可動部と、フレームに固定され、試験片の他端を固定する固定チャックを備えた固定部と、第1可動部と固定部との間にフレームに対して所定方向へ移動可能に設けられ、試験片に応力が加えられているときに試験片の所定方向中央部における応答を測定する中央部測定器を備えた第2可動部と、フレームに固定され、第1可動部を所定方向へ駆動するアクチュエータと、フレーム、第1可動部及び第2可動部を連結し、第1可動部の移動に応じて中央部測定器を可動チャックと固定チャックの中央に移動させるリンク機構とを備える。上記の構成によれば、試験片の伸縮に応じて中央部測定器が試験片の軸方向中央部に移動するため、中央部測定器により常に試験片の中央部を測定することができる。また、所定方向へ延びるレールを更に備え、第1可動部は、レールと係合する第1ランナーブロックを備え、該第1ランナーブロックにより所定方向にスライド自在に支持され、第2可動部は、レールと係合する第2ランナーブロックを備え、該第2ランナーブロックにより所定方向へスライド自在に支持される構成としてもよい。この構成によれば、第1及び第2可動部が、それぞれ第1及び第2ランナーブロックにより支持されるため、第1及び第2可動部の重量により試験片に不要な曲げ応力等が加わることがない。また、第1及び第2可動部が所定方向軸力方向へ低抵抗に移動できるため、試験荷重が減衰されることなく、試験片に加えられ、高精度の材料試験が可能になる。また、固定部は、試験片に加わる所定方向の荷重を測定する荷重センサと、所定方向へ移動自在にレールと係合する第3ランナーブロックとを更に備え、固定チャックは、第3ランナーブロック上に配置され、荷重センサを介してフレームに固定される構成としてもよい。この構成によれば、固定チャックの重量が第3ランナーブロックにより支持されるため、第3ランナーブロックの重量により試験片に不要な曲げ応力が加えられることがない。また、固定チャックが所定方向軸力方向へ低抵抗に移動できるため、試験荷重が減衰されることなく、荷重センサに伝達され、高精度の材料試験が可能になる。また、リンク機構は、一端が第1ピンを介して第1可動部に回転可能に連結された第1リンクと、一端が第2ピンを介して第2可動部に回転可能に連結された第2リンクと、一端が、第2ピンに対して第1ピンと反対側に配置された第3ピンを介して、フレームに回転可能に連結された第3リンクとを有し、第1リンクの他端と第3リンクの他端が第4ピンを介して回転可能に連結され、第2リンクの他端が第5ピンを介して第1又は第3リンクに回転可能に連結され、第4ピンと第1ピンの間隔は第4ピンと第3ピンの間隔に等しく、第5ピンと第2ピンの間隔は第5ピンと、第1及び第3ピンのうち第5ピンと同一のリンクを連結するものとの間隔に等しい構成としもよい。第1可動部、第2可動部及び固定部は、それぞれ第1、第2、第3ランナーブロックが下面に取り付けられたベースプレートを備え、可動チャック、中央部測定器及び固定チャックは、それぞれ各ベースプレートの上面に取り付けられて、ベースプレートの上方に配置され、リンク機構は、各ベースプレートの下面に取り付けられて、ベースプレートの下方に配置された構成としてもよい。この構成によれば、可動チャック、中央部測定器及び固定チャックを操作する際に、リンク機構によって作業が干渉されることが無く、中央部測定器やチャックの操作やメンテナンスを容易に行うことができる。また、フレームは水平面の上面を有する定盤を備え、レールはフレームの上面に取り付けられ、定盤の一側面中央部は水平方向に切り欠かれて、レールに沿って形成された底部を有する凹部が形成され、リンク機構が凹部内に配置される構成としてもよい。この構成によれば、リンク機構が、定盤の凹部内に収容されて、定盤から側方に突出しないため、試験片の着脱やメンテナンス等の作業をリンク機構に干渉されずに効率的に行うことが可能になる。簡単な構成により高精度の材料試験が可能な材料試験機が提供される。以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施形態に係る材料試験機1は、円管状の試験片Tに対して内圧と共に軸力を与え、このときの試験片Tの弾塑性挙動を測定する軸力-内圧型円管バルジ試験を行うための装置である。図1及び図2は、それぞれ材料試験機1の正面図及び上面図である。図3は、図2のA-A矢視図であり、後述のフレーム10及びセンサユニット移動機構100のみを示す。なお、以下の説明において、図1における左右方向をX軸方向右方向をX軸正方向、紙面に垂直な方向をY軸方向紙面の表側から裏側へ向かう方向をY軸正方向、上下方向をZ軸方向上方向をZ軸正方向とする。また、図2における上下方向Y軸方向を奥行方向とし、上側を奥側、下側を手前側と呼ぶ。材料試験機1は、フレーム10、油圧シリンダ20、第1可動部30、第2可動部40、固定部50、センサユニット移動機構100と、図示しない油圧源、液圧源及び制御部を備えている。なお、油圧源は油圧シリンダ20を駆動するための油圧を供給する装置であり、液圧源は試験片Tの管内に加圧液体例えば防錆剤を混合した水を供給する装置である。フレーム10は材料試験機1の各部を支持する台枠であり、油圧源、液圧源及び制御装置を除く材料試験機1の各部はフレーム10の上面に設けられた定盤12に取り付けられている。定盤12のX軸方向中央部には手前側と奥側にそれぞれ略矩形の凹部12aが形成されており、定盤12は上面図図2において概略H形の外形を有している。また、フレーム10は、フレーム10の奥行方向両側面を覆う一対の外側壁14と、定盤12の各凹部12aの辺縁部の下面からそれぞれ垂直に延びる略U字状の水平断面を有する一対の内側壁16と、内側壁16と外側壁14とで囲まれて形成された一対の内部空間Sの開口をそれぞれ塞ぐ一対の水平な底板18とを備えている。図4は、センサユニット移動機構100の上面図である。センサユニット移動機構100は、第2可動部40端的には後述のセンサユニット200が第1可動部30と固定部50の中間点に常に正確に配置されるように、第1可動部30の移動に従って第2可動部40を移動する機構である。センサユニット移動機構100は、リニアガイド120とリンク機構140を二組備えている。各リニアガイド120は、1つのレール121と、レール121と係合してレール121に沿ってスムーズに移動可能な3つのランナーブロック122、123、124を備えている。2組のリニアガイド120のレール121は、それぞれ定盤12に形成された一対の凹部12aの間に配置されている。すなわち、X軸方向に延びる2本のレール121が、Y軸方向に所定の間隔を空けて平行に並べられ、定盤12の上面に固定されている。各リニアガイド120のランナーブロック122及び123には、第1可動部30及び第2可動部40がそれぞれ取り付けられており、第1可動部30及び第2可動部40はそれぞれリニアガイド120によりX軸方向にスムーズに移動可能に構成されている。各ランナーブロック124には、固定部50のチャック52後述が取り付けられている。また、ランナーブロック122、123、124は、リンク機構140によって連結されており、ランナーブロック122が移動してもランナーブロック123が常にランナーブロック122と124の中間に正確に配置されるように構成されている。リンク機構140の詳細は後述する。また、定盤12上には、ランナーブロック122の位置を検出する図示しないリニアエンコーダが設けられている。リニアエンコーダは制御部と通信可能に接続されており、試験中にリニアエンコーダが検出する第1可動部30の位置情報すなわち後述するチャック32の位置情報は制御部に送られて、制御部の記憶装置に記録される。油圧シリンダ20は、図示しない油圧源から供給される油圧によりX軸方向に直線駆動する油圧式の直動アクチュエータである。油圧シリンダ20のシリンダチューブ21は、ブラケット24を介して定盤12のX軸負方向端部に固定されている。シリンダチューブ21のX軸正方向端からは、X軸方向に移動するピストンロッド22が突出している。ピストンロッド22の先端には、ピストンロッド22とチャック32とを連結するアタッチメント23が設けられている。第1可動部30は、ベース31、チャック可動チャック32及び連結部材33を備えている。ベース31の下面の奥行方向両端部には各リニアガイド120のランナーブロック122が取り付けられている。また、ベース31の上面には、試験片Tの一端を把持するチャック32が取り付けられている。従って、チャック32の比較的に大きな重量は、ベース31及び2組のリニアガイド120によってX軸方向にスライド自在に支持されている。また、チャック32の背面図1における左側面は連結部材33を介して油圧シリンダ20のアタッチメント23に固定されており、ピストンロッド22の移動に従ってチャック32はX軸方向に駆動される。上述のようにチャック32の比較的に大きな重量をリニアガイド120によってスライド自在に支持する構成により、油圧シリンダ20には曲げモーメントが加わらず、油圧シリンダ20によるスムーズかつ正確なX軸方向の駆動が可能になる。また、試験片Tにも不要な曲げ応力が加わらず、正確な試験が可能になる。第2可動部40は、ベース41及びセンサユニット200を備えている。ベース41の下面の奥行方向両端部には、各リニアガイド120のランナーブロック123がそれぞれ取り付けられている。また、ベース41の上面には、試験片Tの長さ方向X軸方向中央部の形状を測定するセンサユニット200が取り付けられている。センサユニット200の詳細は後述する。固定部50は、ベース51、チャック固定チャック52、連結部材53、ロードセル54及びブラケット55を備えている。ベース51の上面には、試験片Tの他端を把持するチャック52が取り付けられている。ベース51の下面の奥行方向両端には、各リニアガイド120のランナーブロック124がそれぞれ取り付けられている。従って、チャック52の比較的に大きな重量は、ベース51及び2組のリニアガイド120によってX軸方向にスライド自在に支持されている。また、チャック52の背面図1における右側面には、連結部材53を介してロードセル54の取り付け台座が取り付けられている。ロードセル54の荷重受座図1における右側面のプレートからは荷重受けバー54aが垂直に突出しており、荷重受けバー54aは定盤12に取り付けられたブラケット55に固定されている。このように配置されたロードセル54により、試験片Tに加わるX軸方向の試験荷重軸力が検出される。また、上述のように、チャック52の比較的に大きな重量をリニアガイド120によってスライド自在に支持する構成により、ロードセル54に大きな曲げモーメントが加わらず、ロードセル54による正確な軸力の測定が可能になる。また、チャック52はリニアガイド120上をX軸方向に低抵抗で移動できるため、チャック52に加わる軸力は、ほとんど損失せずにロードセル54に伝達され、ロードセル54により正確に検出される。また、ロードセル54は制御部に接続されており、ロードセルの検出信号ひずみゲージの抵抗値は制御部が備える周知のブリッジ回路によって読み出されて、試験荷重データに変換される。試験中にロードセル54が検出した試験荷重の情報は、同時に検出された第1可動部30の位置情報と対応づけられて、制御部のメモリーに記録される。次に、図1、図3及び図4を参照して、リンク機構140について説明する。なお、本実施形態では、2つのリンク機構140が、それぞれフレーム10の内部空間S内に縦置きに配置されている。2つリンク機構140の構造は、互いに鏡像の関係にあるため、手前側のリンク機構140の構造についてのみ詳細に説明する。リンク機構140は、ピンによって回転自在に連結された3つの長板状のリンク可動リンク141、142及び143と、定盤12の上面に固定された固定リンク140aを有している。各可動リンクの両端にはピンを通すための連結穴が開けられており、固定リンク140aには一端に連結穴が開けられている。また、可動リンク143には、両端の連結穴の中間に3つ目の連結穴が開けられている。なお、連結する2つのリンクの一方の連結穴には、ピンを回転自在に保持する軸受が設けられており、これにより各リンクは互いにスムーズに回転可能に連結される。リンク141とリンク143は、同じリンク長両端に設けられた連結穴の間隔2Lを有する同尺の部材であり、リンク142はその半分のリンク長Lを有している。図4に示すように、ベース31及び41の奥行方向両端には、それぞれピン固定具145a及び146aによりピン145及び146が固定されている。リンク141の一端の連結穴にピン145が差し込まれ、リンク141はピン145を介してベース31に回転自在に連結されている。同様に、リンク142はピン146を介してベース41に回転自在に連結されている。また、リンク143の一端は、ピン147を介して固定リンク140aの一端と回転自在に連結されている。リンク141の他端は、リンク143の他端と、ピン148を介して回転自在に連結されている。また、リンク142の他端は、リンク143の中央部と、ピン149を介して回転自在に連結されている。上記のように、リンク141とリンク143はリンク長が等しいため、ピン145、147及び148を頂点とする三角形は二等辺三角形以下、二等辺三角形578という。となる。また、リンク142のリンク長はリンク143のリンク長の半分であり、またリンク142の他端の連結穴がリンク143の長さ方向中央の連結穴とピン149により連結されているため、ピン146、147及び249を結ぶと二等辺三角形以下、二等辺三角形679という。となる。二等辺三角形578と二等辺三角形679は、相似比が2:1の相似図形となる。従って、第1可動部30ピン145が移動しても、ピン146は常にピン145とピン147の中間点に位置する。すなわち、油圧シリンダ20に駆動されて第1可動部30がX軸方向に移動すると、ピン145によって第1可動部30と連結されたリンク機構140が作動し、ピン146によりリンク機構140に連結された第2可動部40が、移動後の第1可動部30と固定部50の中間点に移動する。なお、ピン145、146、147は、それぞれ第1可動部30、第2可動部40、固定部50具体的には、ベース31、41、51のX軸方向における基準位置X軸基準点に取り付けられている。第1可動部30及び固定部50のX軸基準点には、試験片Tを材料試験機1に取り付けた際に、試験片Tの実質的な端部チャックによってクランプされていない変形可能な部分の端部が配置される。従って、第2可動部40のX軸基準点には、試験片Tのスパンの中間点試験片Tの有効長の中間点が配置される。また、第2可動部40に設けられたセンサユニット200は、第2可動部40のX軸基準点における試験片Tの形状を測定するように構成されている。そのため、試験中に試験荷重によって試験片Tの長さが変化しても、センサユニット200により常に試験片Tの実質的な長さ方向中央部の形状を測定することが可能となっている。次に、本発明の実施形態に係るセンサユニット200について説明する。センサユニット200は、上述のセンサユニット移動機構100により可動チャック32と固定チャック52の中間に常に配置され、試験片Tのスパンの中央部における試験片Tの外周面の半径方向及び長さ方向の変位を試験中に測定するための構成要素である。図5は、センサユニット200が取り付けられた第2可動部40をX軸正方向に見た図である。また、図6は、センサユニット200をY軸正方向にすなわち材料試験機1の正面側から見た図である。センサユニット200は、プレート201、第1径方向変位検出部220、第2径方向変位検出部240、第3径方向変位検出部260及び軸方向変位検出部280を備えている。プレート201は、ベース41のX軸正方向端部より垂直に延びる平板であり、中央部に試験片Tが通される円弧状の縁を有する開口201aが形成されている。開口201aは、正面側上部図5における右上部分で開放されており、この開放部を経由して試験片Tを開口201a内へ出し入れ可能になっている。第1径方向変位検出部220、第2径方向変位検出部240、第3径方向変位検出部260及び軸方向変位検出部280は、それぞれプレート201の一面図5における紙面表側の面に取り付けられている。また、第1径方向変位検出部220、第2径方向変位検出部240及び第3径方向変位検出部260は、試験片Tの軸の周囲に120°間隔で配置されている。また、第1径方向変位検出部220は、試験片Tの真上に配置されている。図7は第1径方向変位検出部220を上から見た図である。図6及び図7に示すように、第1径方向変位検出部220は、プレート221と、3つの接触式変位計230a~cと、3本のニードル223a~cと、各ニードル223a~223cを接触式変位計230a~cの本体231a~cにそれぞれ固定するセンサ支持具224a~cと、接触式変位計の本体231a~c及びニードル223a~223cのそれぞれをプレート221に対して上下方向Z軸方向にスライド自在に支持する3つのリニアガイド228を備えている。接触式変位計230a~cは、略円柱形の本体231a~cと、丸棒状の接触子232a~cとをそれぞれ備えている。本体231a~cには、一端から中心軸上に延びる丸穴が形成されており、接触子232a~cはこの丸穴内に中心軸方向へスライド自在に収容されている。また、接触子232a~cは接触式変位計の本体231a~c内に備えられた図示しないコイルばねにより先端部側に付勢されており、接触子232a~cの先端部は本体231a~cの一端から外部へ突出している。接触式変位計230a~cは、本体231a~cに対する接触子232a~cの中心軸方向計測軸方向Pにおける位置又は変位を検出する。プレート221は、プレート201の一面X軸負方向側の面から垂直に突出し、試験片Tと平行に配置された支持板である。プレート221の一面Y軸負方向側の面には、X軸方向に等間隔に配列された3つのリニアガイド228のZ軸方向に延びるレール228mが固定されている。各レール228mには、それぞれ一つのランナーブロック228nが、レール228mに沿ってスライド自在に係合している。各ランナーブロック228nの取り付け面には、センサ支持具224a~cのプレート225a~cがそれぞれ取り付けられている。また、各プレート225a~cのランナーブロック228nと反対側の面には、接触式変位計の本体231a~cを取り付けるためのクランプ226a~cがそれぞれ取り付けられている。接触式変位計の本体231a~cは、クランプ226a~cに取り付けることにより、プレート221すなわちセンサユニット200のフレームに対して計測軸方向Pにスライド自在に支持される。プレート225a~cの下端からは、それぞれアーム227a~cがY軸負方向側へ水平に延びている。アーム227a~cの先端部には、それぞれニードル223a~cが通されるZ軸方向に延びる貫通孔が形成されている。ニードル223a~cは、それぞれ先端をアーム227a~cの下面から所定の長さだけ正確に突き出た状態で、止めねじ229によりアーム227a~cに固定される。これにより、ニードル223a~cは、それぞれ接触式変位計の本体231a~cに対して平行に固定され、接触式変位計の本体231a~cと共にZ軸方向すなわち計測軸方向Pにスライド自在に支持される。ニードル223a~cは、それぞれ円管状の試験片Tの中心軸X軸と垂直にZ軸と平行にに配置されており、X軸方向に所定の間隔本実施形態では10mm間隔で等間隔に配列されている。また、中央のニードル223bは、第2可動部40のX軸基準点に正確に配置されており、先端が試験片Tのスパンの中央に当接するようになっている。また、プレート221の一面の下端付近からは、接触子突き当て板222がY軸負方向側へ垂直に、且つ試験片Tと平行に突出している。接触子突き当て板222の上面には、接触式変位計の接触子232a~cの先端が当接している。上述のように、接触式変位計の本体231a~c内に備えられたコイルばねにより接触子232a~cは先端側に付勢されているため、ニードル223a~cと共に接触式変位計の本体231a~cが上方に移動すると、接触子232a~cは、先端を接触子突き当て板222に当接させたまま、本体231a~cから更に突出する。これにより、ニードル223a~cのY軸方向の移動量が接触式変位計230a~cによって検出される。第2径方向変位検出部240も同様に、プレート241接触子突き当て板242と、接触式変位計250と、ニードル243と、ニードル243を接触式変位計250の本体251に固定するセンサ支持具244と、接触式変位計の本体251及びニードル243をプレート241に対して接触式変位計250の計測軸方向Qにスライド自在に支持するリニアガイド248を備えている。但し、第2径方向変位検出部240は、接触式変位計250、ニードル243、センサ支持具244及びリニアガイド248を一組のみ備えており、プレート241は、プレート201と平行に配置されている。また、第2径方向変位検出部240には、接触式変位計の本体251を重力に抗して試験片T側に付勢するばね機構245が設けられており、ニードル243の先端が常に試験片Tに当接するようになっている。また、ニードル243の中心軸は、第2可動部40のX軸基準点に正確に配置されており、試験片Tのスパン中央部における外周面の半径方向の変位を測定するように構成されている。また、第2径方向変位検出部240におけるセンサ支持具244の構成や、プレート241、ニードル243、センサ支持具244、リニアガイド248及び接触式変位計250の相対的な配置関係は、接触式変位計250の計測軸の方向が異なる点を除き、第1径方向変位検出部220におけるセンサ支持具224a~cの構成や、プレート221、ニードル223a~c、センサ支持具224a~c、リニアガイド228及び接触式変位計230a~cの配置関係と同様であるため、第2径方向変位検出部240の各部についての詳しい説明は省略する。また、第3径方向変位検出部260の構造は、第2径方向変位検出部240の構造の鏡像であるため、第3径方向変位検出部260の構成についての詳しい説明は省略する。軸力-内圧型円管バルジ試験においては、管状の試験片Tは内圧によりスパン中央部を中心に円周方向に膨張する。すなわち、試験片Tの縦断面は、スパン中央部を頂点とする釣鐘状に変形する。試験片Tの円周方向のひずみは、主に第1、第2及び第3径方向変位検出部220、240、260によって測定される試験片Tのスパン中央部における外周面の半径方向の変位に基づいて計算される。なお、例えば第3径方向変位検出部260を使用して測定した、試験片Tのスパン中央部における外周面上の一点の半径方向の変位のみに基づいても試験片Tの円周方向のひずみを決定することができる。しかしながら、本実施形態においては、第1、第2及び第3径方向変位検出部220、240、260により、試験片Tの外周面における半径方向の変位を、試験片Tの中心軸周りに120°等間隔で測定した3つの測定値を使用することにより、試験片Tの円周方向のひずみをより正確に測定することが可能になっている。また、上述のように、第1径方向変位検出部220は、試験片Tの中心軸方向に等間隔で配置された3つの変位計を備えている。これにより、試験片Tの縦断面における釣鐘状の変形の曲率が決定され、試験片Tの円周方向のひずみをより正確に測定することが可能になっている。次に、軸方向変位検出部280の構成を説明する。軸方向変位検出部280は、試験片Tのスパン中央部の外周面における中心軸方向の伸びを検出する。図8は、軸方向変位検出部280をX軸負方向で見た図である。なお、図8におけるY’軸及びZ’軸は、図5に示すようにY軸及びZ軸をX軸の周りに40°回転させた座標軸である。図9は、軸方向変位検出部280をY’軸正方向で見た図である。また、図10は、図9におけるB-B矢視図である。なお、図8~10は、軸方向変位検出部280を試験片Tに装着する際に軸方向変位検出部280を初期状態に設定するために使用するセッティング治具370を取り付けた状態を示している。試験は、セッティング治具370が取り外された状態で行われる。軸方向変位検出部280は、プレート201に垂直に固定されたプレート281と、プレート281と平行に配置された可動プレート282を備えている。可動プレート282のプレート281と対向する面には、Z’軸方向に延びるレール283mが固定されている。また、プレート281の一面には、レール283mと係合するランナーブロック283nが固定されている。すなわち、可動プレート282は、レール283m及びランナーブロック283nから構成されるリニアガイド283を介してプレート281の一面Y’軸負方向側の面に取り付けられており、プレート281に対してZ’軸方向にスライド自在となっている。これにより、試験中に試験片Tの膨張によって外周面が軸方向変位検出部280側半径方向に変位しても、軸方向変位検出部280も試験片Tの変位に従って半径方向にスムーズに移動するため、軸方向変位検出部280及び試験片Tに不要な応力が加わることなく、軸方向変位検出部280による試験片Tの変位測定を安定して継続することができる。可動プレート282には、レール283mの取り付け面に設けられた雌ねじと係合する手締めねじ284が回転自在に取り付けられている。また、可動プレート282のプレート281と対向する面には、レール283mの取り付け面に設けられた位置決め形状穴や切り欠きと係合する複数の位置決めピン282aが取り付けられている。可動プレート282は、位置決めピン282aと手締めねじ284により、レール283mに対して高い位置精度で着脱自在に取り付け可能になっている。試験片Tを取り替える際は、試験片Tの取り替えに必要なスペースを確保する為に、手締めねじ284を緩めて可動プレート282がレール283から取り外される。また、可動プレート282のZ’軸負方向における先端部には、軸方向変位検出部280の本体部300をY’軸周りに揺動自在に支持する軸受部310図10が設けられている。本体部300は、軸320、プレート330、第1スライド部340、第2スライド部350、及び接触式変位計360を備えている。接触式変位計360は、接触式変位計230a~cと同一構成のものである。Y’軸方向に伸びる軸320の一端は、軸受部310に設けられた複列玉軸受312により回転自在に支持されている。また、軸320の他端には、プレート330が垂直に固定されている。すなわち、可動プレート282と平行に配置されたプレート330は、軸320及び軸受部310により、可動プレート282に対してY’軸周りに揺動自在に支持されている。この構成により、例えば試験片Tが試験中に座屈などで大きく変形した場合でも、軸方向変位検出部280の本体部300は試験片Tの変形に従ってスムーズに揺動するため、軸方向変位検出部280が試験片Tから過大な荷重を受けて破損することが防止される。また、この構成により、試験片Tを材料試験機1に取り付ける際に、軸方向変位検出部280が試験片Tの移動を阻害せず、軸方向変位検出部280を装着した状態でも試験片Tの取り付け/取り外しが可能になる。プレート330、第1スライド部340及び第2スライド部350は、互いに略平行に配置されており、プレート330の一部は第1スライド部340と第2スライド部350とで挟み込まれている。第1スライド部340及び第2スライド部350は、それぞれリニアガイド332及び334を介してプレート330に取り付けられており、プレート330に対して所定方向図8~9においてはX軸方向にスライド自在となっている。具体的には、プレート330の両面に、リニアガイド332のレール332mと、リニアガイド334のレール334mとが、それぞれ取り付けられている。また、リニアガイド332のランナーブロック332nは第1スライド部340に取り付けられ、リニアガイド334のランナーブロック334nは第2スライド部350に取り付けられている。第1スライド部340及び第2スライド部350の一端図8~10におけるZ’軸負方向の端部には、試験片Tの側面に付き当てられるジョー344及び354がそれぞれ設けられている。また、第1スライド部340の他端部には、接触式変位計360の本体361を固定するクランプ342が設けられている。接触式変位計360は、計測軸接触子362の軸方向がリニアガイド332及び334の可動方向と平行になるよう配置されている。第2スライド部350の他端には、接触子362に垂直な接触子突き当て板352が設けられている。ジョー344とジョー354とが、計測軸方向図8~10においてはX軸方向に相対的に移動すると、第1スライド部340に固定された接触式変位計の本体361に対して第2スライド部350の接触子突き当て板352が計測軸方向に移動する。接触式変位計の接触子362は、本体361内に設けられたコイルばね不図示により突出方向X軸負方向に付勢されているため、先端が接触子突き当て板352に当接した状態を維持しながら、接触子突き当て板352の移動に追従してX軸方向に移動する。これにより、ジョー344とジョー354との相対的な変位が接触式変位計360によって検出される。また、プレート330の計測軸方向両端にはフック板336がそれぞれ取り付けられている。フック板336のY’軸方向両端にはフック336hが形成されている。試験時には、図8に示すように、ジョー344、354の先端を試験片Tに当接させた状態で輪ゴムBが両フック336に引っ掛けられ、輪ゴムBと軸方向変位検出部の本体部300との間で試験片Tが挟み込まれる。これにより、輪ゴムBの弾性力によってジョー344、354が試験片Tの側面に付勢されるため、ジョー344、354が試験片Tの側面でスリップすることなく、試験片Tの軸方向の変位に追従して移動し、軸方向の変位が正確に検出される。また、軸方向変位検出部280の本体部300が軸320の周りに揺動自在に構成されているため、試験片Tにゆがみがある場合や、試験中に試験片Tがスパン中央部に対して不均一に変形し、各ジョー344、354の先端と試験片Tとの距離に差が生じた場合でも、本体部300の回転によって距離差が解消され、2つのジョー344、354は確実に試験片Tの側面に付き当てられ、常に正確な軸方向変位の測定が可能になる。また、図10に示すように、第1スライド部340及び第2スライド部350がセッティング治具370と対向する面には、位置決めピン346、356がそれぞれ設けられている。また、軸320のセッティング治具370と対向する面の中心軸上には、手締めねじ322と係合する雌ねじ322が形成されている。一方、セッティング治具370には、位置決めピン346、356と係合する穴372、372、及び手締めねじ322が通される貫通穴378が形成されている。位置決めピン346、356をセッティング治具370の穴372、372に挿し込み、手締めねじ322をセッティング治具370の貫通穴378に通して雌ねじ322に捻じ込むことで、セッティング治具370が軸方向変位検出部280の本体部300に装着される。このとき、軸320、軸320に一体に固定されたプレート330、第1スライド部340、第2スライド部350及びセッティング治具370が、所定の配置関係に固定される。また、このとき、X軸方向における、軸320の中心軸とジョー344の先端との間隔、及び軸320の中心軸とジョー354の先端との間隔は、共通の所定の値本実施形態では10mmに設定される。また、軸320の中心軸は、ベース41のX軸方向における中心線の真上に配置されている。すなわち、軸320は、X軸方向において、可動チャック32と固定チャック52の中間に位置している。従って、セッティング治具370を装着した状態では、ジョー344及び354は、試験片Tのスパン中央部からX軸正方向及び負方向にそれぞれ等間隔離れた位置に配置される。セッティング治具370を装着した状態で軸方向変位検出部280を試験片Tに装着すると、試験片Tのスパン中央部に所定間隔でジョー344及び354を試験片Tの外周面に突き当て、固定することができる。次に、チャック32及び52の詳細を説明する。図11及び図12に、チャック32及び52の上面図及び縦断面図をそれぞれ示す。なお、図11及び図12において、右側のチャック52はクランプ状態を示したものであり、左側のチャック32はアンクランプ状態を示したものである。チャック32は、支持ブロック610、フランジ部620、コア630、コレット640、スリーブ650、スライダ660及び2つの油圧シリンダ670図11を備えている。また、スライダ660は、4つのロッド662及び連結板664を備えている。支持ブロック610には、X軸負方向側の側面にフランジ部620が、X軸正方向側の側面にコア630が、それぞれ取り付けられている。また、支持ブロック610には、X軸方向に伸びる4つの貫通穴612が形成されている。各貫通穴612は、ロッド662の外径よりも僅かに大きな内径を有しており、各貫通穴612にはロッド662がスライド自在に差し込まれている。また、4つのロッド662は、X軸負方向側の一端が、それぞれ連結板664に固定されている。油圧シリンダ670は、試験片Tを連結板664をY軸負方向に付勢可能に構成されている。また、フランジ部620は連結部材33を取り付けるための構造部であり、フランジ部620の一端には図示しない螺子穴が形成されたフランジ取り付け面622が設けられている。コア630の先端部には、試験片Tの内径よりも僅かに小さな直径を有する円柱部632が設けられている。また、円柱部632の先端側に隣接して、先端側ほど外周面が細くなるように形成されたテーパ部634が設けられている。円柱部632の先端側の外周面には、Oリングが装着される環状溝636が形成されている。コレット640は、円環状の部材であり、中心軸から放射状に延びる図示しない4つの切れ込みが形成されている。コレット640は、支持ブロック610側の内周側端部を除いて、4つの切れ込みにより4分割されており、各分割片が半径方向に移動可能になっている。コレット640の内周面は、試験片Tの外径よりも僅かに広い円柱面となっており、コア630の円柱部632に被せられる。試験時には、コレット640の内周面とコア630の円柱部632との間で試験片Tが挟み込まれる。また、コレット640の外周面は、先端側ほど細くなる円錐面テーパ面となっている。スリーブ650の内周面も、コレット640の外周面と同じテーパ角の円錐面となっており、スリーブ650はコレット640に被せられる。また、スリーブ650の支持ブロック610側には、半径方向外側に突出したフランジ部652が形成されている。チャック52は、支持ブロック510、コア530、コレット540、スリーブ550、スライダ560及び2つの油圧シリンダ570図11を備えている。なお、コレット540、スリーブ550、スライダ560及び油圧シリンダ570は、それぞれチャック32のコレット640、スリーブ650、スライダ660及び油圧シリンダ670と同一構成の部材である。また、コア530も、支持ブロック510との固定部の形状や、後述する管路514の細部の構成を除いては、チャック32のコア630と同様の構成を有している。支持ブロック510のX軸正方向側の側面には、連結部材53を固定するための図示しない螺子穴が形成されたフランジ取り付け面522が設けられている。支持ブロック510のX軸負方向側の側面にはコア530が取り付けられている。また、支持ブロック510には、X軸方向に伸びる4つの貫通穴512が形成されており、各貫通穴512は、スライダ560のロッド562がスライド自在に差し込まれている。図13は、図12におけるC-C矢視図である。スリーブ550のフランジ部552には、X軸方向に伸びる4つの貫通穴554が形成されている。貫通穴554は、ロッド562のヘッド562hが挿通可能な差込部554aと、差込部554aから円周方向に沿って図13において反時計方向に延びる細隙部554bを有している。また、フランジ部552のチャック32と対向する面には、細隙部554bの周囲に座繰部554cが形成されている。フランジ部552の貫通穴554にロッド562を通して、スリーブ550を時計方向に回転させると、ロッド562のヘッド562hとフランジ部552の座繰部554cとが係合し、ロッド562をX軸正方向に駆動させてもフランジ部552から抜けなくなる。また、チャック32の支持ブロック610、コア630及びチャック52の支持ブロック510、コア530には、それぞれ試験片Tに内圧を加えるための作動液を供給する管路616、636及び管路516、536が形成されている。なお、作動液には、防錆剤を混合した水や作動油が使用される。支持ブロック510の管路516の一端ニップル516aは、図示されない液圧源に接続されており、他端はコア530に形成された管路532の一端に接続されている。管路516の中途には、油圧計590が設けられている。また、コア530の管路532の他端は、テーパ部534の外周面に開口しており、この開口から試験片Tの管内に作動液が注入される。また、チャック32の支持ブロック610に形成された管路616は、一端がエア抜き用のバルブ680に接続されており、他端がコア630の管路636の一端に接続されている。なお、バルブ680の出口は図示しない作動液タンクに接続されている。コア630の管路636の他端は、テーパ部634の外周面に開口しており、この開口から試験片Tの管内の作動油が管路636及び616に流入するようになっている。チャック52により試験片Tをクランプする際は、試験片Tの一端をコア530の円柱部532に挿し込み、その外周にコレット540を装着し、更にコレット540の外周にスリーブ550を装着する。スリーブ550を装着する際には、フランジ部552の貫通穴554図13にロッド562を通して、スリーブ550を時計方向に回転させて、ロッド562のヘッド562hとフランジ部552の座繰部554cとを係合させる。同様に、試験片Tの他端をチャック32に装着する。なお、試験片Tの両端をコア530の円柱部532及びコア630の円柱部632にそれぞれ挿し込むことにより、Oリング536、636により試験片Tと円柱部532、632とが密着するため、作動液を供給しても試験片Tとコア530、630との隙間から作動液が漏れることがない。次に、バルブ680を開いて、低圧で液圧源から作動液を送出させると、作動液は、管路516、536、試験片T、管路636、616及びバルブ680を介して作動油タンクに送出される。この際、試験片T及び管路516、536、636、616内の空気も作動液と共に作動油タンクに排出され、試験片T及び管路516、536、636、616内が作動油で満たされる。次に、バルブ680を閉じて、液圧源により所定の初期液圧を供給させると、油圧シリンダ570670が作動し、連結板564664をX軸正方向負方向に駆動すると、連結板564664に固定されたロッド562662を介してスリーブ550650もX軸正方向負方向に強く押し込まれる。スリーブ550650のテーパ面によりコレット540640が内側に強く押し込まれ、コア530630の円柱部532632とコレット540640との間で試験片Tの一端他端が強固にクランプされる。また、試験後に作動液の圧力を抜くと、ロッド562662とスリーブ550650によるコレット540640の締め付けが解除さるため、アンクランプ状態となる。また、支持ブロック510610にはアンクランプ用ボルト566666と係合する雌ねじ518618が、連結板564664にはアンクランプ用ボルト566666を通す貫通穴564a664aが設けられている。スリーブ550650、コレット540640及び試験片Tが固着してクランプが解除されなくなった場合は、アンクランプ用ボルト566666を貫通穴564a664aに通して雌ねじ518618に捻じ込み、連結板564664を支持ブロック510610側に押し込むことにより、コレット540640の固着が解消され、アンクランプ状態にすることができる。次に、センサユニット200による試験片の変位の検出結果に基づいて、制御部不図示によって試験片Tのひずみ及び応力を計算する方法を説明する。円管バルジ試験においては、円管状の試験片Tの円周方向θ及び管軸方向φにおける応力とひずみの変化が計測される。試験片Tの円周方向応力σφ及び管軸方向応力σθは、それぞれ式1、2により計算される。また、試験片Tの円周方向ひずみεφ及び管軸方向ひずみεθは、それぞれ式3、4により計算される。また、試験片Tの肉厚tは、式5により計算される。但し、P:内圧液圧D:試験片Tの外径D0:初期値t:試験片Tの肉厚t0:初期値T:管軸方向荷重Rφ:管軸方向曲率半径L:標点間距離L0:初期値e6:試験片Tのスパン中央部における外周面の軸方向変位軸方向変位検出部280の検出値なお、内圧Pは、液圧源不図示に設けられた液圧ゲージによって検出される。また、管軸方向応力Tは、ロードセル54によって検出される。また、試験片Tの外径D及び管軸方向曲率半径Rφは、以下に説明する方法によって取得される。外径Dの取得方法外径Dは、第1径方向変位検出部220接触式変位計230b、第2径方向変位検出部240及び第3径方向変位検出部260によってそれぞれ検出された、試験片Tのスパンの中央X軸基準点における外周面の半径方向の変位e1、e2及びe3を使用して計算される。具体的には、試験片Tの外径Dは、3つの変位測定値e1、e2及びe3の平均値を試験片Tの半径の変化量として、次の式7により計算される。試験片Tは、完全な軸対称性を有してはいないため、試験片Tの変形も管軸に対して若干非対称なものとなる。そのため、一方向のみで試験片Tの外径変化を測定すると、外径Dの誤差が比較的に大きくなり、試験精度すなわち最終的に得られる円周方向応力σφ及び管軸方向応力σθの精度が低下してしまう。本実施形態では、試験片Tのスパンの中央において円周方向3箇所で測定した外周面の半径方向変位の平均から外径Dを計算することにより、試験片Tの外径Dの測定精度が向上し、延いては円周方向応力σφ及び管軸方向応力σθを高精度で計測可能となる。また、第1径方向変位検出部220、第2径方向変位検出部240及び第3径方向変位検出部260は、試験片Tの管軸の周囲に等間隔で配置されているため、この3つの径方向変検出部による変位測定値e1、e2及びe3の平均値は、試験片Tの全周の変位を平均した値に近い値となる。すなわち、本実施形態の構成によれば、少ない径方向変位検出部により、測定誤差を効果的に低減することができる。管軸方向曲率半径Rφの取得方法管軸方向曲率半径Rφは、第1径方向変位検出部220の3つ接触式変位計230a~cによって検出されるニードル223a~223cの変位e4、e1、e5に基づいて、式8、9により計算される。なお、変位e1e5の符号は、試験片Tの半径が増大する方向の変位を正として定義される。但し、S:第1径方向変位検出部220のニードル223a~cの配置間隔以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態の構成は、上記に説明したものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。すなわち、本発明の別の実施形態は、上記に説明した全ての特徴を備える必要はなく、また付加的あるいは代替的に別の特徴を備えてもよい。上記の実施形態では、一端が第2可動部40と連結するリンク142の他端がリンク143の中央部で連結されているが、リンク142の他端をリンク141の中央部で連結させてもよい。また、リンク142を2つ設け、一方のリンク142の他端をリンク141に、他方のリンク142の他端をリンク143にそれぞれ連結させてもよい。この場合、第2可動部40を2本のリンク142で駆動することになるため、重量の大きな測定ユニットを使用しても、測定ユニットをスムーズかつ正確に移動させることが可能になる。また、上記の実施形態では、試験片Tの中央部のひずみを測定しているが、試験片Tの中央部について形状以外の測定を行う場合にも本発明を適用することができる。本発明が適用可能な形状以外の測定としては、電気的特性例えば試験片Tの抵抗や光学的特性例えば光反射率が挙げられる。また、上記の実施形態では、リンク142のリンク長をリンク143のリンク長の1/2に設定して、第2可動部40が常に第1可動部30と固定部50の中間点に位置するように構成されているが、リンク142とリンク143のリンク長の比すなわち二等辺三角形578と二等辺三角形679の相似倍率は任意に設定することができる。上記の実施形態では、アクチュエータとしてサーボバルブにより駆動制御される油圧アクチュエータが使用されるが、他の種類のアクチュエータ例えば、サーボモータにより駆動制御される電動油圧アクチュエータや各種モータにより駆動される電動アクチュエータを使用してもよい。試験片の長さ方向中央における断面形状の変化を、CCDカメラやセンサアレイによって測定する従来の方法では、受光素子の配置間隔よりも低い測定精度しか得られず、微小な変化を検出することができなかった。また、投影光の広がり角や回折によっても測定精度が低下し、大きな試験片を使用する場合には投影距離が長くなるため、十分な精度で測定することができなかった。上記に説明した本発明の実施形態に係る材料試験機によれば、接触式変位計を使用することにより、従来よりも格段に高精度かつ高確度の測定が可能になり、大きな試験片Tを使用した試験を行う場合でも十分な精度の測定が可能である。なお、局所の変位を高確度かつ高精度に計測可能な、接触式変位計以外の方式の変位計例えばレーザ光反射型の非接触変位計を使用することもできる。また、上記のセンサユニット移動機構は、円管バルジ試験に限らず、例えば通常の引張試験、圧縮試験、ねじり試験等の機械試験その他の各種測定にも適用することができる。