ほとんどの工学構造は、荷重、形状、材料の不均一性から生じる複雑な多軸応力の影響を受けます。ただし、実験室試験では主に、クリープ試験、準静的試験、疲労試験など、単軸の応力状態にさらされる単純な試験片など、さまざまな種類の荷重条件が使用されます。設計に基づいた一軸試験データと多軸応力によるコンポーネントの機能動作は対照的であるため、この 2 つの関係を適切に理解するために、より多くの研究作業が行われています。
二軸試験に直接適した試験片は、4 つの直交するアクチュエータによって面内で負荷される十字形 (十字型のプレート) です。当社は、試験片の中心の動きを制御し、試験片の不要な動きや曲がりを除去する試験システムを開発しました。従来のサーボ油圧試験機では、試験片の一端は静止して保持され、他端はアクチュエータによって引張または圧縮によって変位されます。ほとんどの試験では、これは非常に満足のいく操作方法ですが、試験サイクル中に試験片の中心が移動することを意味します。一部の試験では、試験片の中心を静止させておく必要があります。たとえば、試験の進行中に顕微鏡で試験片の中心を観察する必要がある場合です。このタイプの試験では、試験片の両端に変形動作を適用できるように、システムに 2 番目のアクチュエータが追加されます。したがって、2 つのアクチュエータと 2 つの変数 (試験片の中心位置と試験片の端に適用される全体の変形) を制御する必要があります。制御の問題は、アクチュエータと制御変数の自然な組み合わせが存在しないために発生します。各アクチュエータの動きが試験片の中心位置と変形の両方に影響します。