5. 結果
5.1 パンチテスト
(1)速度の把握(予備試験)
パンチテストの試験の様子を 別紙2 写真No.1に示す。
予備試験の結果を下表1および図2に示す。
表1 予備試験結果
No. |
破壊荷重 |
下降速度 |
加圧時間 |
加圧速度 |
Kgf |
N |
mm/min |
sec |
kgf/sec |
N/sec |
1 |
1750 |
1.71×104 |
1.0 |
57.0 |
13.2 |
129 |
2 |
1570 |
1.54×104 |
10.0 |
3.9 |
146.2 |
1432 |
3 |
1760 |
1.73×104 |
8.0 |
6.6 |
115.2 |
1128 |
|
図2 パンチ下降速度と発生荷重(予備試験結果)
予備試験の結果より、加圧速度約1000N/secを実現するパンチの下降速度は約7.2mm/minと算出された。
(2)発生応力測定
発生応力測定の様子を 別紙2 写真No.2〜3に示す。
パンチテストにおいて、負荷時の供試体中心部(非負荷面側)の発生応力を測定した結果を下表2および図3に示す。
表2 発生応力測定結果
負荷荷重 |
発生応力
|
負荷荷重 |
発生応力 |
kgf |
kgf/cm2 |
MPa |
Kgf |
kgf/cm2 |
MPa |
0 |
1.2 |
0.1 |
800 |
1797.6 |
176.3 |
100 |
215.9 |
21.2 |
900 |
2007.5 |
196.9 |
200 |
429.5 |
42.1 |
1000 |
2247.8 |
220.4 |
300 |
653.9 |
64.1 |
1100 |
2484.3 |
243.6 |
400 |
878.0 |
86.1 |
1200 |
2716.2 |
266.4 |
500 |
1107.7 |
108.6 |
1300 |
2949.1 |
289.2 |
600 |
1335.3 |
130.9 |
1400 |
3185.7 |
312.4 |
700 |
1565.2 |
153.5 |
1500 |
3421.0 |
335.5 |
|
図3 負荷荷重と発生応力の関係(板厚:10mm)
(3)パンチテスト(本試験)
本試験の結果を表3(a)〜(c)に示す。
パンチテスト終了後の全供試体の様子を、 別紙2 写真4に示す。
板厚は、日本製9.82mm、韓国製9.91mm、欧州製9.83mmであった。
表3(a)パンチテスト結果(日本製)
No. |
破壊荷重 |
発生応力 |
備考 |
Kgf |
N |
kgf/cm2 |
MPa |
1 |
1380 |
1.35×104 |
3.12×103 |
306 |
←10200Nで5sec停止 |
2 |
1750 |
1.72×104 |
3.96×103 |
388 |
|
3 |
1680 |
1.65×104 |
3.80×103 |
372 |
|
4 |
1800 |
1.77×104 |
4.07×103 |
399 |
←10200Nで5sec停止 |
ave. |
1.65×103 |
1.62×104 |
3.74×103 |
366 |
|
|
表3(b)パンチテスト結果(韓国製)
No. |
破壊荷重 |
発生応力 |
備考 |
Kgf |
N |
kgf/cm2 |
MPa |
1 |
1230 |
1.21×104 |
2.78×103 |
273 |
|
2 |
1140 |
1.12×104 |
2.58×103 |
253 |
|
3 |
1040 |
1.02×104 |
2.35×103 |
231 |
←5sec停止直前に破損(不合格) |
4 |
1130 |
1.11×104 |
2.55×103 |
250 |
|
ave. |
1.14×103 |
1.11×104 |
2.57×103 |
252 |
|
|
表3(c)パンチテスト結果(欧州製)
No. |
破壊荷重 |
発生応力 |
備考 |
Kgf |
N |
kgf/cm2 |
MPa |
1 |
1720 |
1.69×104 |
3.89×103 |
381 |
|
2 |
1250 |
1.23×104 |
2.83×103 |
277 |
|
3 |
1400 |
1.37×104 |
3.16×103 |
310 |
←10200Nで5sec停止 |
4 |
1950 |
1.91×104 |
4.41×103 |
432 |
|
ave. |
1.58×103 |
1.55×104 |
3.57×103 |
350 |
|
|
5.2 落球試験による発生応力
落球試験における中央部発生応力の測定結果を表4に示す。
また、 別紙2 写真No.5に実際の落球試験の様子を示す。
試験は表4の試験No.(1)→(6)の順に行い、供試体上面(落球衝突面)にはフェルトを載せて、ガラスと鋼球が接触しないようにした。
表4 落球試験結果
試験No. |
鋼球の重量(g) |
落下高さ(cm) |
発生応力 |
応力速度 |
(kgf/cm2) |
(MPa) |
(kgf/cm2・ms) |
(MPa) |
(1) |
227±2 |
50 |
312 |
30.6 |
3.9×104 |
3.8×103 |
(2) |
100 |
530 |
52.0 |
1.3×105 |
1.3×104 |
(3) |
508±3 |
50 |
662 |
64.9 |
9.9×104 |
9.7×103 |
(4) |
100 |
1042 |
102.1 |
1.3×105 |
1.3×104 |
(5) |
2260±20 |
50 |
1938 |
190.0 |
1.8×105 |
1.7×104 |
(6) |
100 |
3382 |
331.7 |
4.8×105 |
4.7×104 |
|
図4 落下高さと発生応力の関係
図5 衝撃エネルギーと発生応力の関係
5.3 表面応力測定
表面応力の測定結果を表5に示す。
表5 表面応力測定結果
供試体
(No.) |
表面応力値(Mpa) |
中央部(A) |
中央部から
100mm位置(B) |
(B)の対称位置(C) |
平均値 |
日本製(2) |
121 |
115 |
117 |
118 |
韓国製(1) |
123 |
125 |
123 |
124 |
欧州製(4) |
116 |
116 |
118 |
117 |
|
|