引張試験のソースを表示

[[File:Eprouvette plate gunt wp300.jpg|thumb|引張試験]]
[[File:Inspekt desk 50kN IMGP8563.jpg|thumb|試験機]]
'''引張試験'''（ひっぱりしけん）とは、試料に破断するまで制御された張力をかけ、試料の引張強度、降伏点、伸び、絞りなどの機械的性質を測定する試験である<ref>[http://info.shiga-irc.go.jp/public/data/130/102.pdf 金属材料の引張試験の基礎]（滋賀県工業技術総合センター）</ref>。それらの測定値から、[[ヤング率]]、[[ポアソン比]]、[[降伏 (物理)|降伏強さ]]、[[加工硬化]]特性などが算出され、機械製品を設計開発するときの材料の強度計算に使用される。

一軸引張試験は、[[等方性]]材料の機械的特性を得るために一般的に用いられ、<!--ここから出典あり-->[[金属]]や[[プラスチック]]を試料としてよく行われる{{Sfn|羽柴|2016|p=7}}。しかし[[岩石]]を試料とした試験はあまり行われない{{Sfn|羽柴|2016|p=7}}。

[[複合材料]]や[[織物]]などの異方性材料の場合、二軸引張試験が必要である。

==規格==
;金属
* [[ASTM]] E8/E8M-13: "Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials" (2013) 
* [[International Organization for Standardization|ISO]] 6892-1: "Metallic materials. Tensile testing. Method of test at ambient temperature" (2009)
* ISO 6892-2: "Metallic materials. Tensile testing. Method of test at elevated temperature" (2011)
* [[JIS]] Z2241 金属材料引張試験方法（JIS Z 2201は廃止され、本規格に置き換えられた）

;溶接材
* JIS Z3040 溶接施工方法の確認試験方法
* JIS Z3111 溶着金属の引張及び衝撃試験方法
* JIS Z3121 突合せ溶接継手の引張試験方法

;その他
* ASTM D638 Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics
* ASTM D828 Standard test method for tensile properties of paper and paperboard using constant-rate-of-elongation apparatus
* ASTM D882 Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting
* ISO 37 rubber, vulcanized or thermoplastic—determination of tensile stress–strain properties

;関連規格
* JIS B 7721  引張試験機・圧縮試験機−力計測系の校正方法及び検証方法
* JIS B 7741  一軸試験に使用する伸び計の検証方法

==試験片==
[[File:Tensile specimen-round and flat.jpg|thumb|アルミニウム合金製の引張試験片。 左の2つの試験片は、円形の横断面およびねじ切りされた肩部を有する。右の2つは、鋸歯状のグリップを使用するために設計された平らな試験片。]]
試験片は規格に規定が定められている。基本、保持に利用する肩部が両端にあり、その間は肩部より細くなった一定の太さの平行部がある。
<div class=skin-invert-image>{{Double image|left|Tensile specimen shoulders.svg|340|Tensile specimen nomenclature.svg|350|肩部の形状と固定方法<br/>A:肩部と保持部がねじ切りされている様子<br/>B：円筒形の肩部とserrated grip<br/>C:butt endの肩部とsplit collarの保持部<br/>D:平坦な肩部とserrated grip<br/>E:穴が開いた平坦な肩部とピンによって保持される様子
|試験サンプル各部の名称（英語）<br/>* 標点距離（gage length）<br/>* 平行部（Reduced Section）<br/>* 幅（Width）、直径（DIA）}}</div>
{{clear}}

==試験方法==
[[File:Courbe traction conventionnelle plastique avec decrochement.svg|class=skin-invert-image|thumb|ひずみ線図、Reh部は'''上降伏点'''、ReL部は'''下降伏点'''と呼ぶ。Rmまでの伸びを'''一様伸び'''という。最大荷重点を過ぎると、試験片の一部にくびれが生じ、変形はこのくびれ部に集中する。くびれの成長とともに荷重は減少し、
やがてくびれ部から破断する。くびれ後の伸びを'''局所伸び'''という<ref>[http://medaka.cse.oka-pu.ac.jp/wp-content/uploads/2015/11/tensiletest.pdf 金属材料の引張試験]（[[岡山県立大学]] 材料・機械設計学研究室）</ref>]]
(1)事前に試験片の寸法計測を行った後、[[ひずみゲージ]]を貼り付ける。(2)試験片を試験機に取り付け、伸び計を設置する。(3)試験機に試験条件（原点調整、ストロークレンジ、引張速度など）を入力し、データ収録装置の設定後に測定を開始する。（4）試験片が破断されるまで測定が行われる。

<gallery widths="200" heights="250" perrow="4" class="skin-invert-image">
ファイル:Traction sample.png|F:張力<br/>Lo：標点距離元の長さ<br/>So（Ao）：初期断面積
ファイル:Deroulement rupture ductile.svg|試料破断のフェーズ：<br/>1）くびれ発生<br/>2）マイクロクラックの形成<br/>3）マイクロクラックの合体<br/>4）破断
</gallery>

それらに結果から、[[ひずみ#工学ひずみ|ひずみ]]''ε''（標点距離の伸びた長さを元の標点距離で割った値）や[[応力]]σが算出される<ref>{{cite book|last = Davis|first = Joseph R.|title = Tensile testing|publisher = ASM International|year = 2004|edition = 2nd|url = https://books.google.com/books?id=5uRIb3emLY8C|isbn = 978-0-87170-806-9}}p.2</ref>。

:<math>\varepsilon =\frac{\Delta L}{L_0}=\frac{L-L_0}{L_0}</math>

:<math>\sigma = \frac{F}{A}</math>

==脚注==
{{Reflist}}

==参考文献==
*{{Cite journal|和書|author=羽柴公博・谷和夫・岡田哲実・白鷺卓・及川寧己・若林成樹|year=2016|title=岩石の一軸引張試験の方法と留意点|journal=Journal of MMIJ|volume=132|issue=1|pages=7-13|url=https://doi.org/10.2473/journalofmmij.132.7|ref={{SfnRef|羽柴ほか|2016}}}}

==関連項目==
{{Commons category|Tensile testing}}
* [[ロードセル]]
* {{仮リンク|変形 (工学)|en|Deformation (engineering)}}

{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:ひつはりしけん}}
[[Category:検査]]
[[Category:JIS]]
[[Category:物理量]]
[[Category:物質の性質]]
[[Category:材料工学]]
[[Category:破壊力学]]