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» 2014年06月03日 10時00分 UPDATE

FAニュース:日立、コンピュータ制御の3軸疲労試験装置を開発

機械構造物の疲労現象を高精度に再現。構造部材の適正な設計による信頼性向上や材料費低減に貢献する。

[MONOist]

 日立製作所は2014年5月15日、建設機械や再生可能エネルギー設備などの稼働時に発生する複雑な応力(力を面積で割った値)を、実験室で再現できるコンピュータ制御の3軸疲労試験装置を開発したと発表した。

 新装置は、試験片に対して0°/45°/90°方向に荷重を発生するアクチュエータと、試験片の片側を固定する冶具を備えている。3方向から独立した荷重を試験片に与えることで、構造物表面に生じる任意の応力を再現することが可能となった。

 また、試験装置の各軸のうち、45°軸は固定、0°/90°軸は可動する構成。試験片にはコンピュータ制御によりアクチュエータで荷重を加えるが、片側を固定しているため荷重負荷時にゆがみが生じ、想定外の箇所で疲労破壊が起きる恐れもある。その対策として、伸びに応じて可動するリニアガイドを採用し、ゆがみが抑制される構造とした。

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 実際に使用されている建設機械で計測された複雑な応力を、試作の試験装置によって再現したところ、計測された実際の応力に対して再現応力は3%以下の誤差で一致。実機稼働時の複雑な応力を再現できることを確認した。また、中央部に突起を設けた試験片で疲労試験した結果、三軸応力を加えると、一軸試験・二軸試験に比べて疲労強度がさらに低下するという実験結果を得ている。

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 同社では、今後も複雑な応力に対する疲労現象を定量的に計測する技術を開発し、より信頼性の高い社会インフラ分野の製品提供に向けて技術開発を推進していく方針だ。

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