引張試験

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。

引張試験

試験機

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、金属やプラスチックを試料としてよく行われる[2]。しかし岩石を試料とした試験はあまり行われない[2]。

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

アルミニウム合金製の引張試験片。左の2つの試験片は、円形の横断面およびねじ切りされた肩部を有する。右の2つは、鋸歯状のグリップを使用するために設計された平らな試験片。

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。


肩部の形状と固定方法 A:肩部と保持部がねじ切りされている様子 B：円筒形の肩部とserrated grip C:butt endの肩部とsplit collarの保持部 D:平坦な肩部とserrated grip E:穴が開いた平坦な肩部とピンによって保持される様子		試験サンプル各部の名称（英語） * 標点距離（gage length） * 平行部（Reduced Section） * 幅（Width）、直径（DIA）

試験方法

ひずみ線図、Reh部は上降伏点、ReL部は下降伏点と呼ぶ。Rmまでの伸びを一様伸びという。最大荷重点を過ぎると、試験片の一部にくびれが生じ、変形はこのくびれ部に集中する。くびれの成長とともに荷重は減少し、やがてくびれ部から破断する。くびれ後の伸びを局所伸びという[3]

(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。