フレクシャー試験機の主な機能は何ですか？ Lwsccビームの強度と延性の測定

フレクシャー試験機の主な機能は、強化軽量自己充填コンクリート（LWSCC）ビームに計算された曲げ荷重を印加し、その曲げ引張応力を正確に測定することです。支持点と荷重点の正確な配置を利用することで、この装置は構造応力下での材料の亀裂抵抗と延性を直接評価します。

この機械は、理論的な設計を物理的な現実に変換する重要な検証ツールとして機能します。運用上の圧力をシミュレートして、LWSCCビームが安定から破壊にどのように移行するかを明らかにし、構造部材での使用に安全であることを保証します。

荷重印加のメカニズム

正確な応力誘発

中心的なメカニズムは、支持点と荷重点の特定の配置を通じて曲げ荷重を印加することです。

この配置は任意ではなく、ビーム内に制御された曲げモーメントを誘発するように設計されています。

これにより、機械は曲げ引張応力を分離し、エンジニアが材料が曲げられたり折られたりしようとする力に対してどのように挙動するかを正確に測定できるようになります。

油圧安定性

精度を確保するために、機械は高精度油圧荷重システムを利用しています。

このシステムは、垂直方向と横方向の両方で安定した制御可能な荷重を供給します。

この安定性により、不規則な荷重の変動が排除され、ビームに印加される圧力が一貫して測定可能であることが保証されます。

重要な物理的指標の測定

亀裂抵抗の評価

生成されたデータは、LWSCCビームの亀裂抵抗を直接反映したものです。

この指標は、実際の用途でのコンクリートの寿命と耐久性を判断するために不可欠です。

荷重下で内部構造が損なわれ始めるしきい値を特定します。

延性の決定

単純な強度を超えて、機械は曲げモーメントにさらされたときのコンクリートの延性を測定します。

延性とは、材料が完全に破壊される前にどれだけ変形または「たわむ」ことができるかを定義します。

この特性を理解することは、建物部材が突然の変動や地震イベントにどのように反応するかを予測するために不可欠です。

構造ライフサイクルのシミュレーション

実際の圧力の再現

この機械は、LWSCCビームが実際の構造で直面する複雑な圧力をシミュレートするように設計されています。

単純な静荷重試験を超えて、完成した建物でビームが遭遇する動的な力を模倣します。

遷移段階のキャプチャ

正確な荷重制御により、テスト全体で正確な荷重増分が可能になります。

この粒度により、状態が変化するにつれて材料の完全な機械的特性がキャプチャされます。

エンジニアは、弾性段階から降伏、そして最終的な破壊への明確な遷移を観察できます。

トレードオフの理解

セットアップへの感度

曲げ引張応力測定の精度は、支持体の正確な配置に大きく依存します。

荷重点のわずかなずれでも、亀裂抵抗に関するデータが歪む可能性があります。

オペレーターは、油圧システムを開始する前に、物理的なセットアップが数学的に完璧であることを確認する必要があります。

荷重制御への依存

データの値は、荷重増分の安定性にかかっています。

油圧システムが正確な制御を維持できない場合、「降伏」段階の詳細なマッピングが失われる可能性があります。

これにより、油圧システムの校正は、コンクリート自体の強度と同じくらい重要になります。

テスト戦略の最適化

フレクシャーテストデータから最大限の価値を得るには、分析を特定のプロジェクト目標に合わせます。

主な焦点が構造安全である場合：亀裂抵抗データを優先して、ビーム部材の絶対的な破壊しきい値を確立します。
主な焦点が材料研究である場合：降伏段階データに焦点を当てて、特定のLWSCC混合物の延性と変形限界を理解します。

これらの曲げモーメントと破壊点を厳密に分析することにより、LWSCCビームが意図した構造用途に対して物理的に検証されていることを保証します。

概要表：

主要機能	LWSCCテストにおける機能的役割
油圧システム	安定した垂直/横方向荷重を供給し、一貫した応力誘発を実現します。
支持配置	制御された曲げモーメントを作成し、曲げ引張応力を分離します。
亀裂評価	荷重下で内部構造が損なわれるしきい値を特定します。
延性追跡	弾性段階から最終破壊までの変形限界を測定します。
ライフサイクルシミュレーション	実際の構造圧力を再現して、材料の安全性を検証します。

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参考文献

Ramanjaneyulu Ningampalli, V. Bhaskar Desai. Flexural and cracking behavior of reinforced lightweight self-compacting concrete beams made with LECA aggregate. DOI: 10.47481/jscmt.1500907

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .