材料物性・強度試験(受託試験・測定サービス)

応力ひずみ曲線などの材料物性や製品・材料の強度データを取得するための各種試験を受託しております。

恒温槽付きの万能試験機により、高温や低温下における引張試験・圧縮試験・曲げ試験が可能となっております。

万能試験機の仕様(恒温槽付き)

◆ 試験モード : 引張、圧縮、曲げ
◆ 最大荷重 : 5000 N
◆ 最大ストローク : 1100 mm(恒温槽使用時:400 mm)
◆ 恒温槽の温度範囲 : -30 ~ +200 ℃
◆ 試験速度 0.001 mm/min~1000 mm/min
 (再委託により、上記以上の条件も対応可能)
◆ ダンベル片、短冊片、フィルムのサンプルなどの引張試験が可能
 (応力ひずみ曲線や弾性率、ポアソン比の測定が可能)
◆ 引張試験中のひずみの測定は下記の3種類が可能
  - ひずみゲージ(接触式:ひずみ5%以下)
  - ビデオ式伸び計(非接触式:ひずみ5%以上も可能)
  - デジタル画像相関法(DIC) (非接触式:高精度)

恒温槽付き万能試験機
恒温槽付き万能試験機

材料物性試験(受託試験・測定サービス)

CAE(数値解析シミュレーション)のための材料物性を入手できずに困ったことはありませんか?
また、シミュレーションと実測値が合わずにお困りではありませんか?通常、材料物性(応力ひずみ曲線やポアソン比など)を取得しにくい薄膜や実製品から切り出したサンプルの試験もプロダクト解析センターでは受託可能です。

また、測定したいがサンプルを準備できない場合、プロダクト解析センターで保有している材料物性データベースから該当物性が含まれているか調査することも可能です。

構造解析シミュレーションのための物性評価

測定可能な物性

◆ 応力ひずみ曲線(SS曲線)
◆ 引張弾性率、曲げ弾性率(ヤング率)
◆ 引張強度、曲げ強度、圧縮強度
  降伏応力、降伏ひずみ
◆ ポアソン比
◆ 摩擦係数  等

摩擦係数測定

万能試験機に摩擦係数計測の治具をセッティングすることで、摩擦係数の計測が可能です。 一定の速度でサンプルを移動させた場合の荷重を測定し、荷重値から摩擦係数を算出いたします。(室温のみ)

摩擦係数測定
摩擦係数測定

事例 応力ひずみ曲線の測定、ポアソン比の測定

構造解析シミュレーションにおいて、材料物性として弾性率だけを定義した線形解析ではシミュレーションで算出した応力が高くなることがあります。実際に破断するかどうかを判断したい場合や塑性変形を考慮した解析などでは線形材料の定義だけでは不十分となってしまします。そのような場合、応力ひずみ曲線を材料物性として与えることが必要となります。

応力ひずみ曲線(線形と非線形)
応力ひずみ曲線(線形と非線形)

応力ひずみ曲線を測定するためにはひずみゲージを用いた引張試験を行うことが一般的です。しかしながら、ひずみゲージでは数十%を超えるような大きなひずみ領域を測定するのが困難です。

そのような場合、ビデオ式伸び計を用いれば大ひずみ領域の応力ひずみ曲線を測定することが可能です。ビデオ式伸び計はダンベル試験片にシール式のマークを貼り付け、画像処理で伸び量を自動で測定する機器です。非接触でひずみを測定するため、大ひずみ領域も測定することが可能となります。また、フィルムなどの薄膜の場合、ひずみゲージを接着するとひずみゲージの剛性の影響を受けるため、正確に測定することが困難になります。そのような場合でも、ビデオ式伸び計を使用すれば非接触で測定できるので、より正確に計測することが可能となります。

精度よく弾性率やポアソン比を測定したい場合はひずみゲージ、大ひずみ領域の応力ひずみ曲線やポアソン比を測定したい場合は、ビデオ式伸び計と使いわけることも可能です。

ビデオ式伸び計を用いた引張試験
ビデオ式伸び計を用いた引張試験
ビデオ式伸び計を用いた応力ひずみ曲線の測定例
ビデオ式伸び計を用いた応力ひずみ曲線の測定例
ビデオ式伸び計を用いたポアソン比の測定例
ビデオ式伸び計を用いたポアソン比の測定例

また、外部から試験片を確認可能な窓付きの恒温槽も保有しておりますので、ビデオ式伸び計を用いて、温度環境下における応力ひずみ曲線も取得することが可能です。

恒温槽とビデオ式伸び計を用いた引張試験
恒温槽とビデオ式伸び計を用いた引張試験

よくある質問(FAQ)

Q. 応力ひずみ曲線やポアソン比を測定する方法は?

A. 万能試験機を用い、引張試験を実施します。ひずみ測定については様々な手法を保有しておりますので最適な手法を提案させていただきます。

Q. 薄膜の機械的物性(応力ひずみ曲線、ポアソン比等)を測定できますか?

A. はい、可能です。厚さ10μm程度の物性測定の実績もあります。薄膜の場合、ひずみゲージなどの接触式のセンサだと影響を受けやすいので非接触方式を採用いたします。面外の変形が大きいため精度よく測定することが難しいのですが当部門保有の装置であれば薄膜でも精度よく測定可能です。

Q. パナソニックグループ外からでも依頼できますか?

A. はい、可能です。

Q. 試験治具なども対応できますか?

A. 対応可能です。まずはお問い合わせください。

Q. 試験機の場所はどこですか?立ち会いは可能ですか?

A. 大阪の門真市になります。立ち会いも可能です。

Q. 写真撮影は可能ですか?

A. はい、可能です。

Q. 納期はどの程度でしょうか?

A. 通常、1~2週間です。お急ぎの場合、装置が空いていれば2日以内も可能です。

Q. 試験や測定のアウトプットはどのような形式になりますか?

A. 生データ、グラフ、報告書など様々なアウトプットに対応可能です。

関連URLのご案内

強度試験(受託試験・測定サービス)

ダンベルや短冊の強度評価や、製品状態の強度評価の受託試験が可能です。
試験モードは引張、曲げ、圧縮が対応可能です。

引張試験

◆ ダンベル片、短冊片、フィルムのサンプルなどの引張試験が可能
 (応力ひずみ曲線や弾性率、ポアソン比の測定が可能)
◆ 恒温槽内(-30 ~ +200 ℃)での試験が可能
◆ 引張試験中のひずみの測定は下記の2種類が可能
  - ひずみゲージ(接触式:ひずみ5%以下)
  - ビデオ式伸び計(非接触式:ひずみ5%以上も可能)

引張試験(ビデオ伸び計)
引張試験(ビデオ伸び計)

曲げ試験

◆ ダンベル試験片が困難な場合や
 商品からの切り出した短冊形状の試験が可能
◆ 曲げ弾性率や曲げ強度の取得が可能
◆ 恒温槽内(-30 ~ +200 ℃)での試験が可能

曲げ試験
曲げ試験

圧縮試験

◆ 材料、商品の圧縮試験が可能
◆ 恒温槽内(-30 ~ +200 ℃)での試験が可能

圧縮試験
圧縮試験