CCS ABS造船鋼板

 

造船用鋼板の降伏強さの主な試験方法は以下のとおりです。

 

I. 引張試験方法

 

試験装置

 

万能材料試験機：引張試験の中核となる装置です。造船用鋼板供試体に軸方向の引張力を加え、その力の大きさを正確に測定できます。造船用鋼板の強度等級と予想される荷重に応じて試験機のレンジを選択する必要があります。一般に、一般的な造船用鋼板の場合、試験機の最大耐荷重は100kN- 1000kNです。

伸び計: 引張プロセス中の試験片の伸びを正確に測定するために使用されます。伸び計の精度は、降伏強度測定の精度に直接影響します。通常、精度 0.01mm - 0.001mm の伸び計が選択されます。

 

標本の準備

 

形状とサイズ: 造船用鋼板の引張試験片は、通常、長方形または円形の断面を採用します。長方形の試験片の幅は通常 10 mm - 25 mm、厚さは鋼板の元の厚さ、長さは試験機のクランプ長とゲージ長の要件を満たす必要があり、通常は約 100 mm {{4 }}mm。円形試験片の直径は一般的に 5 mm - 10 mm で、標点距離は直径の 5 倍または 10 倍です。

処理要件: 試験片の処理は、関連規格の要件を満たす必要があります。例えば、表面欠陥による試験結果への影響を避けるために、表面粗さは一定の範囲（一般にRa1.6μm以下）に制御する必要があります。試験プロセス中に試験片と試験機の間で滑りがないよう、試験片の両端を試験機によるクランプに適した形状に加工する必要があります。

 

テストプロセス

 

試験片のクランプ：準備された造船用鋼板試験片が万能材料試験機の上顎と下顎の間に正しくクランプされています。試験片の軸が試験機の引張軸と一致していることを確認して、引張プロセス中に試験片に均一な軸力がかかるようにします。

荷重をかける：試験片に一定の荷重率で引張力を加えます。荷重速度の選択は、造船用鋼板の材質と厚さに応じて決定する必要がありますが、一般的には0.5mm/min - 5mm/min.荷重プロセス中、試験機は試験片の引張力と伸びをリアルタイムで記録します。

データの収集と分析: 試験片が明らかな塑性変形を起こし始めると、試験機はその時の引張力と伸びを記録します。これらのデータに基づいて、応力 - ひずみ曲線を描くことができます。降伏強度は、通常、応力 - ひずみ曲線上の特定の点 (工学応力 - ひずみ曲線の下降伏点、または指定された非比例伸び強度に対応する応力値など) として定義されます。

 

 

 

 

各国の船舶用鋼板規格
造船用鋼板は船級協会に従って製造されており、国によって海洋鋼板と海洋鋼板は異なる船級協会で呼ばれています。主に次のとおりです。
ABS (アメリカ海運局)
BV (ビューローベリタス)
CCS (中国分類協会)
DNV (デット ノルスケ ベリタス)
GL（ドイツロイド）
HR (ギリシャ海運登録簿)
KR (韓国船舶登録簿)
LR (ロイド船級協会)
NK（日本海事協会）
RINA (レジストロ・イタリアーノ・ナヴァーレ)
RS (インド海運登録局)

 

 

II.ひずみゲージの測定方法

 

ひずみゲージの選択と接着

 

ひずみゲージの種類：造船用鋼板の材質、試験環境、要求精度に応じて適切なひずみゲージを選定します。一般的に使用されるひずみゲージには、金属箔ひずみゲージと半導体ひずみゲージがあります。金属箔ひずみゲージは高い安定性と信頼性を備えており、ほとんどの造船用鋼板の試験に適しています。半導体ひずみゲージは感度が高いですが、温度などの環境要因の影響を受けやすくなります。

接着工程: ひずみゲージの接合品質は、測定結果の精度に直接影響します。まず、造船用鋼板の表面を洗浄・研磨して油層、錆層、酸化層を除去し、表面粗さが一定の条件を満たすようにします（一般的にRaは0.8μm - 1.6μmの間です） ）。次に、特殊な接着剤を使用してひずみゲージを鋼板の表面に接着し、適切な圧力と温度を加えてひずみゲージと鋼板を密着させます。

 

測定回路の構築

 

ホイートストーン橋: ひずみゲージの抵抗変化を測定するには、通常、ホイートストンブリッジ回路が使用されます。ホイートストンブリッジは 4 つの抵抗器で構成されており、そのうちの 1 つは造船用鋼板に貼り付けられたひずみゲージで、他の 3 つの抵抗器は固定抵抗器または他のひずみゲージを使用できます。ブリッジが出力する電圧信号を測定することで間接的にひずみゲージの抵抗変化を得ることができ、鋼板のひずみを計算することができます。

信号調整と信号取得: ホイートストン ブリッジから出力される電圧信号は通常小さいため (通常、数ミリボルトから数十ミリボルトの間)、信号品質を向上させるために信号を増幅、フィルタリングなどするための信号調整回路が必要です。次に、データ収集デバイス (データ収集カードなど) を使用して、処理された信号をコンピューターに収集し、その後の分析に備えます。

 

降伏強度の計算

 

ひずみ - 応力の変換: フックの法則によれば、弾性範囲内では、応力はひずみに比例します。つまり、σ=Eε です。ここで、σ は応力、E は材料の弾性率、ε はひずみです。測定されたひずみ値と既知の造船用鋼板の弾性率から、ある瞬間における鋼板の応力値を計算することができる。

降伏点の決定: 引張プロセス中、荷重が増加すると、ひずみゲージで測定されるひずみも連続的に増加します。応力-ひずみ曲線が明らかな非線形変化を示す場合、鋼板は降伏段階に入り始めると考えられます。このときの対応応力値が降伏強度となります。

 

 

 

 

 

 

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