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公開番号2025118250
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013472
出願日2024-01-31
発明の名称応力-歪関係推定方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01N 3/18 20060101AFI20250805BHJP(測定;試験)
要約【課題】1つの試験片を用いた1回の高温引張試験を行う際に、複数の応力-歪関係を推定することができる応力歪関係推定方法を提供する。
【解決手段】応力歪関係推定方法S10は、金属材料で形成された1つの試験片を用いた1回の高温引張試験において、前記試験片に外力を作用させることで、試験片に対して測定される歪速度を複数に変化させる歪測定工程S11と、歪測定工程で作用させた外力及び複数の歪速度に基づいて、互いに異なる複数の歪速度にそれぞれ対応する複数の応力-歪関係を推定する推定工程S12と、を行う。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
金属材料で形成された１つの試験片を用いた１回の高温引張試験において、前記試験片に外力を作用させることで、前記試験片に対して測定される歪速度を複数に変化させる歪測定工程と、
前記歪測定工程で作用させた前記外力及び前記複数の歪速度に基づいて、互いに異なる前記複数の歪速度にそれぞれ対応する複数の応力－歪関係を推定する推定工程と、
を行う、応力－歪関係推定方法。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記歪測定工程では、前記試験片の歪が１０％に到達した時点で、前記歪速度を、第１歪速度から前記第１歪速度よりも大きい第２歪速度に変化させる、請求項１に記載の応力－歪関係推定方法。
【請求項３】
前記歪測定工程では、前記試験片の歪が２％に到達した時点で、前記歪速度を、第１歪速度から前記第１歪速度よりも大きい第２歪速度に変化させる、請求項１に記載の応力－歪関係推定方法。
【請求項４】
前記歪測定工程では、前記試験片の歪が１％に到達した時点で、前記歪速度を、第１歪速度から前記第１歪速度よりも大きい第２歪速度に変化させる、請求項１に記載の応力－歪関係推定方法。
【請求項５】
前記歪測定工程では、前記試験片を４００℃以上に加熱する、請求項１に記載の応力－歪関係推定方法。
【請求項６】
前記歪測定工程では、前記試験片に前記外力を作用させてから基準時間後に、前記歪速度を、第１歪速度から前記第１歪速度よりも大きい第２歪速度に変化させ、
前記推定工程では、
前記基準時間までの前記外力及び前記第１歪速度に基づいて、前記応力－歪関係である第１応力－歪関係を推定し、
前記基準時間における前記試験片の歪から、前記試験片の歪が歪変化量増加した時間以降の前記外力及び前記第２歪速度に基づいて、前記応力－歪関係である第２応力－歪関係を推定する、請求項１に記載の応力－歪関係推定方法。
【請求項７】
前記推定工程では、前記複数の応力－歪関係を最適化計算により推定する、請求項１に記載の応力－歪関係推定方法。
【請求項８】
前記金属材料は鉄鋼である、請求項１に記載の応力－歪関係推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、応力－歪関係推定方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、耐火性能が要求される鉄骨造においては、柱や梁に耐火被覆を施すことで火災による入熱を低減し、柱や梁の倒壊を防止する手法が、一般的である。国内では、耐火被覆工の労働者不足が顕在化している。このため、国内では、火災による加熱を受ける鉄骨部材の実挙動を適切に評価することで耐火被覆を低減した、新しい耐火構造の実用化が期待されている。
【０００３】
鉄骨部材の耐火性能を向上させるための検討として、歪速度を考慮した１％歪時の応力－温度関係に基づいて、耐火被覆の厚さを決定する設計方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１６７３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の設計方法では、１％歪時の応力－温度関係を求める際に、温度等を変数とする応力－歪曲線を推測する。応力－歪曲線を推測する際には、例えば、試験片を用いた引張試験を行う。
しかしながら、特許文献１の設計方法では、１つの試験片を用いた１回の引張試験を行う際に、１つの応力－歪関係しか推定することができない。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、１つの試験片を用いた１回の高温引張試験を行う際に、複数の応力－歪関係を推定することができる応力－歪関係推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明の態様１は、金属材料で形成された１つの試験片を用いた１回の高温引張試験において、前記試験片に外力を作用させることで、前記試験片に対して測定される歪速度を複数に変化させる歪測定工程と、前記歪測定工程で作用させた前記外力及び前記複数の歪速度に基づいて、互いに異なる前記複数の歪速度にそれぞれ対応する複数の応力－歪関係を推定する推定工程と、を行う、応力－歪関係推定方法である。
【０００８】
この発明では、歪測定工程において、金属材料で形成された１つの試験片を用いた１回の高温引張試験において、試験片に応力を作用させることで、試験片に対して測定される歪速度を複数に変化させる。そして、推定工程において、歪測定工程で作用させた外力及び複数の歪速度に基づいて、互いに異なる複数の歪速度にそれぞれ対応する複数の応力－歪関係を推定する。
従って、１つの試験片を用いた１回の高温引張試験を行う際に、複数の応力－歪関係を推定することができる。
【０００９】
（２）本発明の態様２は、前記歪測定工程では、前記試験片の歪が１０％に到達した時点で、前記歪速度を、第１歪速度から前記第１歪速度よりも大きい第２歪速度に変化させる、（１）に記載の応力－歪関係推定方法であってもよい。
一般的な数値解析では、上限が１０％程度の歪に対応する応力－歪関係が用いられる。この発明では、例えば、数値解析に用いるのに充分な応力－歪関係を推定することができる。
【００１０】
（３）本発明の態様３は、前記歪測定工程では、前記試験片の歪が２％に到達した時点で、前記歪速度を、第１歪速度から前記第１歪速度よりも大きい第２歪速度に変化させる、（１）に記載の応力－歪関係推定方法であってもよい。
Eurocodeでは、歪が２％の時の応力を設計に用いている。この発明では、例えば、Eurocodeの規定に基づく既往の試験データと、推定した応力－歪関係とを容易に比較することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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