NADCAPアライメント規格に対する引張試験

NADCAPは、「米国航空宇宙防衛契約業者協会プログラム」の略号です。NACAPは、「特殊工程と製品に対するコスト効果の高いコンセンサスアプローチを管理して、航空宇宙産業と自動車産業において継続的改善を提供するために設計された、主要企業による有数の世界的な協力プログラム」です。NADCAPは、機械試験を適用する場合にはそれ自体は規格ではなく、航空宇宙産業のサプライヤがNADCAPに適合するためには合格しなくてはならない監査用チェックリストです。機械試験が適用される主な監査用チェックリストは、金属材料用のAC7101および非金属材料用のAC7122の2つがあります。これらのチェックリストはそれぞれ数十ページのボリュームがありますが、機械試験を実施するラボにおける主な関心事項はアライメントと許容曲げ量です。

金属に関しては、静的試験における最大許容曲げ量は10%（非脆性材料、破断伸びの5%未満）と、8%（脆性材料、破断伸びの5%以上）です。すべての動的試験に関する最大許容曲げ量は5%です。複合材料の最大許容曲げ量は8%です。

曲げひずみ率はASTM E1012に従って求められます。これは、「（円周方向に取り付けられた3個あるいは4個のひずみゲージの）平均ひずみと、そのいずれか1つのゲージとのあいだの負荷時における軸ひずみの最大差を平均ひずみで除して100を掛けた値」として定義されます。さらに、実際の試験に意味のあるような方法で曲げ量の測定を確実にするため、ひずみゲージを取り付けた試験片は、試験を行う試験片を代表していなくてはならず、また引張試験に用いられる実際の負荷トレインを使用しなくてはなりません。実際の試験に用いられるグリップを取り外すことは適切ではありません。これらすべての理由のため、希望する曲げ量の要求条件を達成することは容易ではありません。もっとも剛性の高い高精度で高品質な機械試験システムとグリップを用いることにより、NADCAPの曲げ量の要求事項を繰り返し満足することができます。

NADCAPに対する正しいアライメントの検証を実施するためには、以下の測定手順が含まれます。

• 試験する試験片を代表するアライメントされた「セル」（ひずみゲージ付きの試験片）を作成します。
• このセルを引張試験に用いる実際のグリップに挿入します。
• （NADCAPが定める）荷重を負荷して、曲げ量を測定します。
• セルを取り外して、裏返しの（長手方向軸の回りに180度回転させる）位置に挿入します。
• 保証荷重をかけて、曲げ量を測定します。
• 最後に、セルを取り外して逆さにして、今度はさらに裏返して挿入します。
• 最終的に、曲げひずみはどれも許容値を超えることはできません。

いずれかの曲げひずみが限界値を超える場合には、負荷ストリングを調整してこの手順を再度実施する必要があります。

これは、負荷ストリングを緩め/たたき/再度締め付けて、シムを調整するか、あるいはその他の機械的な「経験的」手段により「手」で実施することができます。代替方法としては、インストロンは、試験機のロードセルとクロスヘッドとのあいだに入るAlignProキットを提供していて、これにより、負荷をかけた状態でシステムの角度と軸方向を調整することができます。曲げを最小とするため実時間でグリップストリングの精密な調整が行えるように、ひずみゲージ出力はライブで監視されます。NADCAPの厳しい要求を満足することを希望するラボでは、このAlignProキットを電気機械式あるいは油圧サーボ式システムに組み込むことを大いに推奨します。