単軸引張試験と2軸引張試験

質問

解析ソフトのテキストに「2軸引張試験」の結果があったのでネット検索してみると、単軸引張試験よりも精度が良く解析時の物性値として好ましいという記述がありました。そこで質問です。

○2軸引張試験の結果というのは一般的に使用されているのでしょうか。
○2軸引張試験の規格は存在するのでしょうか。
○その他、精度のよい引張試験はありますか。

以上になります。

回答No.1

h191224 · ベストアンサー

2軸引張試験が必要となる場合は，異方性が強く，ミーゼスの降伏条件だけでは評価しきれない場合です。
一般の金属材料の場合，プレス加工した場合にこのケースに該当します。
また，プラスチック成型品の場合には，異方性は当たり前ですから，当然該当します。
しかし…
強度評価というものは，厳密にできればそれに越したことはないのですが，所詮プラスチックなどは線形性さえ存在しないような材料が多く，成型過程にも左右されるために，元々が厳密さの追求ができず，近似を覚悟しなければならない材料です。
プレス加工でも同様で，そこそこ強度の確保ができればよい（＝安全側の設計ができればよい），という製品であれば，わざわざ2軸引張試験結果を用いなくても，評価は可能です。

2軸引張試験は，実施してデータが利用できるようになれば理想的なのですが，そのためには時間もコストもかかります。
したがって，時間もコストもかかっても良い分野，かつ，それだけの投資をして安全性を確保する必要のある分野に限定されます。
簡単に言えば，自動車業界・航空機業界に限定されると思っても間違いではありません。

以上からおわかりのとおり，2軸引張試験自体が一般的ではありません。
したがって，規格も存在しません。
単軸引張試験に比べ，2軸引張試験自体が精度を追求したものですので，それ以上精度を追い求めた引張試験などがあるはずもありません。
考えられるのは，3軸引張試験や異種負荷合成試験(引張＋捩りなど)などですが，どこかの大学の先生や研究機関でそのようなものを開発しているかも知れませ。しかし，一般の人が利用できるようなものではあるはずもありません。

もしあなたが研究者であって，それなりの費用をかけても良い業界(大学等の研究機関を含む)にいらっしゃるのなら，この世界に踏み込んでみるのも良いと思います。しかし一企業のエンジニアであるなら，あまり興味をもたれない方が良いと思います。

お礼

テキストではゴムの物性値として記載されていました。私の業務内容からするとあまり縁がない材料ですので、「こういう試験がある」程度の認識にとどめておこうとおもいます。

とても丁寧な回答、ありがとうございました。