圧縮弾性率の紹介
圧縮弾性率は圧縮時の弾性率とも呼ばれ、圧縮荷重下での材料の変形に対する抵抗力を表す重要な機械的特性です。永久変形が発生する前の応力-ひずみ曲線の弾性領域における応力とひずみの比として計算されます。
この特性は、耐荷重、寸法安定性、剛性が不可欠な用途において、構造性能を予測する上で非常に重要です。エンジニアや設計者は、圧縮弾性率のデータを次のような用途に利用しています：
- 定義された荷重条件に適した材料の選択
- 安全基準および性能基準への適合性の確保
- 重量、耐久性、コスト効率を考慮した設計の最適化
圧縮弾性率試験は、硬質プラスチックや発泡体から複合材料、金属、セメントベースの製品まで、幅広い材料に関連します。
圧縮弾性率の測定
一般的な試験方法
国際的に認知されている規格では、様々な材料タイプや用途における圧縮弾性率の測定方法が規定されています：
- ASTM D1621- 硬質セル状プラスチックの圧縮特性（弾性率および強度の測定を含む
- ASTM D3410- 一方向強化ポリマーマトリックス複合材料の圧縮特性
- BS 6319-6- モルタルおよびコンクリートの弾性率測定を含むセメント系材料の試験方法
- ISO 14126- 繊維強化プラスチック複合材料の圧縮特性
各規格は、試験片の形状、準備、環境条件、負荷率、および一貫した結果を保証するための計算方法を規定しています。
装置と技術
正確な測定には以下が必要です
この試験では、試験片を2枚のプラテンの間に置き、一定の速度で荷重を加え、弾性限界に達するまで応力-ひずみデータを記録します。曲線の最初の直線部分の傾きが圧縮弾性率です。
圧縮弾性率試験の応用
圧縮弾性率データは、圧縮剛性が性能と安全性を左右する分野では不可欠です。
- 建設- 安全な耐荷重性能のために、コンクリート、石積み、構造用複合材の剛性を決定します。
- 製造- 部品、包装、消費者製品に使用するプラスチック、ゴム、発泡体を評価します。
- 航空宇宙および自動車- ポリマーマトリックス複合材料、サンドイッチパネル、軽量コアの特性を評価し、操作荷重下での構造剛性を評価します。
- 医療機器- 整形外科用インプラント、骨セメント、補綴材料の圧縮剛性を検証し、生体力学的適合性を確認します。
例硬質ポリウレタンフォーム断熱材の試験では、圧縮弾性率35MPaの値により、材料が過度の変形を起こすことなく予想される建築荷重を維持できることが確認され、建築規制への適合が保証された。
圧縮試験の基準
圧縮弾性率試験に関する主な規格には以下のものがあります：
- ASTM D695- 硬質プラスチックの圧縮特性
- ASTM D1621- 断熱およびクッション用途の硬質セルラープラスチック
- ISO 14126- 高性能構造用繊維強化プラスチック複合材試験
- ASTM F1839- 整形外科機器試験の標準材料としての硬質ポリウレタンフォームの使用
これらの規格を遵守することで、正確性、再現性、および規制当局の承認が保証されます。
圧縮弾性率試験用Mecmesinソリューション
Mecmesinは、幅広い材料と荷重容量で正確な弾性率を測定する精密圧縮試験システムを提供しています。
- OmniTest シングルコラム試験機- プラスチック、発泡体、医療材料の低荷重弾性率試験に最適です。
- MultiTest-dV電動試験スタンド-精密な速度制御と荷重測定が可能な、日常的な弾性率測定用の多用途オプション
- OmniTestツインコラム試験機- 工業材料、コンクリートサンプル、大型複合パネルの高荷重試験に適しています。
- ベクタープロソフトウェア- リアルタイムのデータ取り込み、弾性率計算、自動レポート作成のための高度な制御・分析プラットフォーム
- カスタム取付け具-ASTM、ISO、BS規格の要求事項を満たすように設計されており、正しいアライメントと荷重を保証します。
Mecmesinのシステムは、±0.1%の荷重測定精度と0.01 mmの変位分解能により、研究開発、品質管理、コンプライアンス試験において、規格に準拠した再現性の高い結果を提供します。
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Standards
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