引張試験(ひっぱりしけん)とは、試料に破断するまで制御された張力をかけ、試料の引張強度、降伏点、伸び、絞りなどの機械的性質を測定する試験である^[1]。それらの測定値から、ヤング率、ポアソン比、降伏強さ、加工硬化特性などが算出され、機械製品を設計開発するときの材料の強度計算に使用される。

一軸引張試験は、等方性材料の機械的特性を得るために一般的に用いられる。複合材料や織物などの異方性材料の場合、二軸引張試験が必要である。

規格

金属

• ASTM E8/E8M-13: "Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials" (2013)
• ISO 6892-1: "Metallic materials. Tensile testing. Method of test at ambient temperature" (2009)
• ISO 6892-2: "Metallic materials. Tensile testing. Method of test at elevated temperature" (2011)
• JIS Z2241 金属材料引張試験方法（JIS Z 2201は廃止され、本規格に置き換えられた）

溶接材

• JIS Z3040 溶接施工方法の確認試験方法
• JIS Z3111 溶着金属の引張及び衝撃試験方法
• JIS Z3121 突合せ溶接継手の引張試験方法

その他

• ASTM D638 Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics
• ASTM D828 Standard test method for tensile properties of paper and paperboard using constant-rate-of-elongation apparatus
• ASTM D882 Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting
• ISO 37 rubber, vulcanized or thermoplastic—determination of tensile stress–strain properties

関連規格

• JIS B 7721 引張試験機・圧縮試験機−力計測系の校正方法及び検証方法
• JIS B 7741 一軸試験に使用する伸び計の検証方法

試験片

試験片は規格に規定が定められている。基本、保持に利用する肩部が両端にあり、その間は肩部より細くなった一定の太さの平行部がある。

試験方法

(1)事前に試験片の寸法計測を行った後、ひずみゲージを貼り付ける。(2)試験片を試験機に取り付け、伸び計を設置する。(3)試験機に試験条件（原点調整、ストロークレンジ、引張速度など）を入力し、データ収録装置の設定後に測定を開始する。（4）試験片が破断されるまで測定が行われる。

• F:張力
  Lo：標点距離元の長さ
  So（Ao）：初期断面積

• 試料破断のフェーズ：
  1）くびれ発生
  2）マイクロクラックの形成
  3）マイクロクラックの合体
  4）破断

それらに結果から、ひずみε（標点距離の伸びた長さを元の標点距離で割った値）や応力σが算出される^[3]。

${\displaystyle \varepsilon ={\frac {\Delta L}{L_{0}}}={\frac {L-L_{0}}{L_{0}}}}$

${\displaystyle \sigma ={\frac {F}{A}}}$

出典

関連項目