曲げ試験
概要

通常、曲げ試験は、ISO、ASTM、あるいはその他の公認規格に対して実施されます。それら規格には、必要な試験速度や試験片の寸法などの変数が指示されています。一般に試験片は硬質で、プラスチックや金属、木材、セラミックスなどさまざまな材料で作ることができます。試験片の最も一般的な形状は、長方形または管状形です。

屈曲試験試験では、試験片の凸面には引張応力、凹面には圧縮応力が発生します。これにより、正中線に沿ったせん断応力の領域が形成されます。引張応力や圧縮応力から一次障害が起きるようにするには、スパン対深さ比（外周スパンの長さを試験片の高さ（深さ）で割った値）を制御して、せん断応力を最小にする必要があります。ほとんどの材料で、許容範囲はS/d=16です。材料によっては、せん断応力を十分に低く抑えるために、S/d=32～64を必要とするものもあります。

最大繊維応力と最大ひずみは、荷重増分に対して計算されます。結果は応力ひずみ線図にプロットされます。曲げ強さは、最外層繊維の最大応力として定義されます。これは、試験片の凸面側または張力側の表面で計算されます。曲げ弾性係数は，応力対たわみ曲線の傾きから算出されます。曲線に直線領域がない場合は、曲線に割線を当てはめて傾きを求めます。

最大荷重や最大伸長などの計算値は、ロードセルや伸長器の読み取り値から、通常の引張試験または圧縮試験と同様に記録できます。応力とひずみの値は、曲げ治具の支持スパンと荷重スパン（4点曲げ試験の場合）を組み込んでいるため、計算方法が異なります。これらの測定値を記録することは、試験片の寸法を適切に記録することと同様に重要です。これらの値をBluehill Universalを入力した後、曲げ弾性係数などの計算を求めると、自動的に計算が行われます。

一般的な材料

ポリマー

ポリマーは、3点曲げ試験が最も一般的です。通常、試験片のたわみはクロスヘッド位置で測定し、試験結果には曲げ強度と曲げ弾性係数が含まれます。

木材と複合材料

木材および複合材料は、4点曲げ試験が最も一般的です。4点試験では、支持スパンの中央で試験片のたわみを正確に測定するために、たわみ計が必要です。試験結果には、曲げ強度と曲げ弾性係数が含まれます。

脆性材料

セラミックやコンクリートなどの脆性材料に対する3点曲げ試験の場合、曲げ強度は破壊係数（MOR）ともいいます。この試験では、曲げ強度のデータのみが提供され、剛性（剛性係数）のデータは提供されません。4点試験は脆性材料にも使用できますが、この場合、支持アンビルと負荷アンビルのアライメントが重要であり、通常、これらの材料用の試験治具には自動調心アンビルがあります。