超弾性計測データサービス
  • ゴムに代表されるエラストマー材料を対象に、超弾性構成則の決定を目的とした計測サービスを行っております。
  • 得られた荷重–変位関係を応力–ひずみ関係へ換算するだけでなく、OgdenモデルやMooney-Rivlinモデルなどのひずみエネルギー関数の形式に基づき、汎用FEMソフトウェア(Abaqus、Marc、ANSYS、Ansys LS-DYNA)への入力データとして変換するサービスも提供しております。

精密万能引張試験機 
オートグラフ AG-50kNX 島津製作所社製

弊社では、ゴム・樹脂・金属材料を対象に、万能試験機を用いた計測業務を行っております。

  • 試験機の負荷容量は50kNであり、ゴムや樹脂を中心に、金属材料については薄板状試験片までの荷重領域を対象としています。
  • ゴムなど最大荷重が比較的低い材料に対しては、1,000Nのロードセルを使用しております。
  • 柔らかい材料に対する把持力を確保するため、エアチャック式の治具を備えております。
  • また、恒温槽内での試験(-70℃~250℃、※使用治具により異なります)にも対応可能です。
  • 変位計測には、大変形にも高精度で対応可能なビデオ式非接触伸び計を採用しており、標線シールを貼付した試験片を2台のカメラで測定しています。

試験機器

精密万能引張試験機
島津製作所社製 精密万能引張試験機
オートグラフ AG-50kNX
https://www.an.shimadzu.co.jp/products/materials-testing/index.html

主な仕様

試験荷重 50 kN
試験速度 0.0005~1,000 mm/min
恒温槽温度範囲 -70 ℃ ~ 250 ℃
ビデオ式非接触伸び計 DVE-201
引張用つかみ具 50kNくさび形
1kN空気式平面形
1kNねじ式平面形
その他 圧縮および3点曲げ試験

二軸引張試験機 
カトーテック社製

ゴム材料を対象に二軸引張試験機を導入し、多軸応力場における超弾性材料の計測業務を行っております。

  • 試験には、80×80mm、厚さ1~3mmの薄板状試験片を使用します。
  • 試験片はチャック式のつかみ具で把持されるため、素材に特殊な加工を施す必要はなく、薄板状に成形された製品から切り出して使用することが可能です。
  • チャック部分を除いた変形領域は約60×60mmであり、ほぼ一様なひずみ分布が得られることを確認しています。
  • 試験モードとしては、一様二軸引張試験、一軸拘束二軸引張試験(純せん断)、および任意のひずみ比による二軸引張試験が可能です。

試験機器

二軸引張試験機

一様二軸引張試験サンプル動画

カトーテック社製二軸引張試験機

軸引張試験機例 BX5450
(弊社所有試験機とは異なります)

https://www.keskato.co.jp/archives/products/bx5450

仕様

チャック間距離 60 mm
最大引張変位 120 mm
引張速度 0.1 ~ 20 mm/sec
最大荷重 100 kgf
チャック数 24個
X軸方向: 10個
Y軸方向: 10個
コーナーチャック: 4個
可能な載荷方法 個別二軸延伸
二軸同時延伸
荷重延伸

計測結果 ~ FEM材料モデル

材料の計測により得られた荷重-変位関係を応力-ひずみ関係に換算するだけでなく、OgdenあるいはMooneyモデルなどのひずみエネルギー関数の形式により、汎用FEM(Abaqus、Marc、Ansys LS-DYNA)の入力データに変換します。

材料計測結果

材料計測結果

ひずみエネルギー関数の同定

ひずみエネルギー関数の同定

汎用FEMによる検証
Abaqus、Marc、Ansys LS-DYNA

汎用FEMによる検証

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