曲げおよび曲げ試験
はじめに
曲げ試験は、曲げ試験または横梁試験とも呼ばれ、単純な梁荷重を受けた材料の挙動を測定します。通常、ポリマー、木材、複合材料などの比較的柔軟な材料に対して実行されます。最も基本的なレベルでは、曲げ試験は万能試験機で行われ、試験片を 2 つの支持アンビルに置き、1 つまたは 2 つの荷重アンビルに力を加えて曲げ、その特性を測定します。
曲げ/屈曲テストを行う理由
エンジニアは多くの場合、材料の挙動のさまざまな側面を理解したいと考えますが、単純な一軸引張試験や圧縮試験では必要な情報がすべて得られるとは限りません。試験片が曲がったり曲がったりすると、張力、圧縮、せん断などの力が複雑に組み合わさった状態になります。このため、現実的な荷重状況に対する材料の反応を評価するために、曲げ試験が一般的に使用されます。

曲げ試験データは、材料を支持構造として使用する場合に特に役立ちます。たとえば、プラスチック製の椅子は、さまざまな方向へのサポートを提供する必要があります。使用中に脚が圧縮されている間、シートは座っている人から加えられる曲げ力に耐える必要があります。メーカーは、予想される荷重に耐えられる製品を提供したいだけでなく、曲げが発生した場合に材料が元の形状に戻る必要もあります。
3点曲げ試験


3 点屈曲試験では、中間点を中心とする 1 つの上部アンビルから力を加えながら、2 つの下部アンビルの間で試験片のバランスをとります。均一な応力の領域は非常に小さく、中央の荷重点の下に集中しています。異なる試験基準では、アンビルを固定、回転、または揺動する必要がある場合があります。


4点曲げ試験


4 点曲げ試験は、試験片の中心から等距離に配置された 2 つの上部アンビルを使用する点で 3 点試験とは異なります。このテストでは、均一な応力の領域が内側スパンの荷重点の間に存在します (通常は外側スパンの長さの半分)。繰り返しますが、試験規格の要件に応じて、アンビルを固定、回転、または揺動する必要がある場合があります。通常、脆性材料の曲げ弾性率を測定するには 4 点試験が使用されます。