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破壊試験についての概要、用途、原理などをご説明します。また、破壊試験の16社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。破壊試験関連企業の2024年11月注目ランキングは1位:日鉄テクノロジー株式会社、2位:新東技検株式会社、3位:丸和電機株式会社となっています。
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破壊試験とは、鋼材やアルミニウムなどの非鉄金属を含む材料に対して、引っ張り、圧縮、ねじりなどの荷重を加え、亀裂が入る、または完全に破断するまでの強度や性質を測定する試験方法のことです。
破壊試験の目的は、材料の限界性能を明らかにすることで、構造物や機械が様々な環境下で十分な耐久性を持つかを評価することにあります。
建築や製造業、航空宇宙など、多岐にわたる分野で使用されており、適切な材料選定や製品の安全性確保に不可欠です。一方で、試験によってサンプルが破壊されるため、検査対象を壊さずに内部状態を評価する非破壊試験が併用されるケースもあります。
破壊試験の主要な用途は、構造物や機械に使用される材料の強度や性質を科学的に検証し、安全性を確保することにあります。破壊試験の使用用途として代表的なもので主に3種類が挙げられます。
建築用鉄骨やコンクリートに対して、外部環境や長期使用による劣化を想定し、十分な耐荷重性能があるかを評価します。特に地震や強風といった極端な条件下での耐久性検証に用いられます。
自動車や航空機の部品が長期間にわたって安全に動作するかどうかを確認します。これには、部品が高温、高圧、振動などに耐えられるかを試験することが含まれます。
国際規格 (ISO) や各国の産業基準 (JISなど) に準拠していることを証明するため、材料の特性を数値化します。材料の特性を数値は、製品開発や改良に役立てられます。
また、破壊試験は製品開発段階で潜在的な欠陥や弱点を発見し、コスト削減や事故防止につながる点でも欠かせない手法です。
破壊試験の原理は、試験片に特定の荷重を段階的に加え、材料がどのように変形し、最終的に破壊に至るかを観察することです。破壊の過程で測定されるのは、材料の限界性能や破壊の兆候を示すデータです。
荷重は静的 (一定速度で加える) または動的 (急激に加える) の方法で適用されます。例えば、引っ張り試験では試験片に徐々に引っ張る力を加え、圧縮試験では押しつぶす力を加えます。
試験中に記録されるデータは、荷重と変位、破断時の応力、ひずみなどです。データにより、材料の引っ張り強度、降伏強度、弾性率などを評価します。
試験後には、破断面の形状や発生した亀裂のパターンを分析します。破壊試験の観察結果は、材料内部の構造的弱点や欠陥を特定するのに役立てられます。
破壊試験の種類は、試験の目的や材料の特性に主に引っ張り試験、圧縮試験、ねじり試験、曲げ試験、衝撃試験の5種類が挙げられます。
引っ張り試験とは、試験片に引っ張る力を段階的に加え、破断するまでの応力-ひずみ曲線を記録する試験のことです。引っ張り試験によって、引っ張り強度、降伏点、伸び率、さらには弾性限界が得られます。金属材料、プラスチック、ゴムなどの材料の特性評価に使用される試験であり、製造業や建設業で主に用いられています。
圧縮試験とは、試験片を押しつぶす力を加えて圧縮強度やひずみ硬化特性を評価する試験のことです。コンクリート、セラミックス、金属部品など、圧縮荷重にさらされる可能性のある材料に適用されます。
ねじり試験とは、試験片にねじる力を加え、せん断応力やねじり剛性を測定する試験のことです。ねじり試験は、シャフト、ボルト、スクリューなど、ねじり荷重がかかる部品に特化した性能評価に使用されます。例えば、自動車の駆動部品や航空機のエンジン部品がねじり応力にどの程度耐えられるかを測定する際に使用されます。
曲げ試験とは、試験片に曲げる力を加えてその強度や弾性限界を測定する試験のことです。曲げ試験は、建築資材、繊維強化プラスチック、板金などの材料評価に使用されます。試験片が破壊に至る際の荷重や変形挙動を記録し、結果をもとに材料の耐久性を評価します。
衝撃試験とは、試験片を高速で破壊し、破壊した際の衝撃エネルギーを測定する試験のことです。シャルピー衝撃試験やアイゾッド衝撃試験といった方法が一般的で、材料の靭性や脆性を評価する際に用いられます。
衝撃試験は、極端な条件下での材料の挙動を確認するために特化した試験です。例えば、寒冷地で使用される鉄鋼製品の脆性破壊リスクを評価する際に有効です。
参考文献
https://www.tfs.yamazen.co.jp/column/single-22.html
https://www.kaken.or.jp/test/search/detail/76#:~:text=%E3%80%8C%E5%BC%95%E5%BC%B5%E5%BC%B7%E3%81%95%E8%A9%A6%E9%A8%93%E3%80%8D%E3%81%A8,%E3%81%AE%E3%81%8C%E7%89%A9%E6%80%A7%E8%A9%A6%E9%A8%93%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82
https://www.keyence.co.jp/ss/products/recorder/testing-machine/material/compression.jsp
https://www.keyence.co.jp/ss/products/recorder/testing-machine/material/bending.jsp
https://evort.jp/article/impact-test
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2024年11月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 日鉄テクノロジー株式会社 |
23.1%
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| 2 | 新東技検株式会社 |
15.4%
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| 3 | 丸和電機株式会社 |
7.7%
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| 4 | 株式会社クリアライズ |
7.7%
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| 5 | 株式会社シミズテック |
7.7%
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| 6 | 株式会社DJK |
7.7%
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| 7 | 株式会社プロテック |
7.7%
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| 8 | 株式会社神戸工業試験場 |
7.7%
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| 9 | 株式会社神戸製鋼所 |
7.7%
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| 10 | 株式会社東陽テクニカ |
7.7%
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注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年11月の破壊試験ページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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