일반물리학 실험 - 인장실험

소개글

일반물리학 실험 - 인장실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

없음

본문내용

진 것을 확인할 수 있다. 이 것은 공칭응력-변형도 에서의 값인 588Mpa의 120%이다.
ASTM E8M-04
시편 크기의 측정
7.2.1 실험시편 교차 부분의 지역을 결정하기 위해, 축소된 부분의 중심에 교차된 부분의 치수를 측정해야 한다. 그들의 최소 치수 5mm이내의 시편의 중재인 실험을 위해서, 최소 교차 부분의 치수가 측정된다. 강도 테스트 시편 5mm의 교차 부분 치수와 0.02mm에 가장 가까운 치수, 5mm이하의 교차 부분 치수, 2.5mm부터 가장 가까운 0.01mm보다 작은 부분, 2.5mm보다 작고 교차 부분 치수와 가장 가까운 경우 0.002mm까지. 0.5mm보다 작은 부분이 실제적일 때 가장 가까운 경우 1% 그러나 모든 케이스에서 최소한 0.002mm를 측정하고 기록하라.
7.2.2 정형화되었으나 가장 큰 교차 부분 치수보다 20배보다 덜 긴 길이의 양을 측정함으로서 대칭적이지 않은 교차 부분 가장 큰 사이즈 테스트 시편의 교차 부분을 결정하라.
7.2.2.1 가장 가까운 0.5% 또는 이하로 무게를 결정하라.
7.2.2.2 교차 부분은 재료의 밀도에 의해 나누어지고 길이에 의해 나누어진 시편의 양과 같다.
시편에 Gage Length 표시
7.3.1 연신율의 결정에 대한 게이지의 길이에 따라, 재료에 대한 제품 사양을 위한 재료가 테스트된다. 게이지 표시 얇은 펀치와 함께 가볍게 디바이더와 선을 긋는 것 또는 원하는 만큼 잉크로 그려진 스탬프 하여야한다. 그 약간의 notch의 효과에 민감한 소규모 표본에 대한 자료, 레이아웃 잉크를 사용하여 골절 후 원래 게이지 표시를 찾는데 도움이 된다.
7.3.2 자료가 지정된 연신율은 3 % 이하, 측정 가까운 원래 게이지 0.05mm 길이를 테스트하기 전에 한다.
시편의 Gripping
5.2.1 일반적인 사항 : 다양한 형상의 Gripping장비는 실험 장치에서 시편에 전달되는 힘을 전달하기 위해 사용된다. Gage length안에서 일축 인장응력을 보증하기 위해서, 시편 축은 실험장치 Crosshead 정 중앙에 정렬시키도록 해야 한다. 상기 요구사항에서 벗어날 시 굽힘 응력이 발생할 수 있는데 일반적인 응력의 계산에 포함 되지 않는다.(힘을 단면적으로 나누는 계산)
5.2.2 Wedge Grips : 실험장비는 일반적으로 Wedge grip으로 구성되어있다. Wedge grip은 일반적으로 연성재료로 구성된 긴 시편이나 판재의 시편을 Gripping하기에 적합하게 구성되어있다. 그러나 어떤 이유에서든 한 쌍의 Grip에서 한쪽만 더 조여지게 되면 굽힘 응력이 발생할 수 있다. Wedge grip을 사용한 후에 liner를 사용하는데, 반드시 균일한 두께를 가져야 하며 표면은 평면이고 평행하여야 한다. 최고의 실험결과를 위해, Wedge는 전체 길이에 대해 장비의 Crosshead로 지지되어야 한다. 이 요구사항은 몇몇 두께의 Liner들은 시편두께의 범위 내에서만 사용 가능하다. 적합한 Gripping을 위해 Wedge grip의 내부의 각 톱니는 전체 시편길이에 걸쳐 시편을 접촉하는 것은 바람직하지 않다.
5.2.4 Grips for Sheet Materials : 자동조절 그립은 wedge grip의 일반적인 타입의 만족할만한 결과를 가지지 않은 실험 sheet 재료로 만족도가 제공된다.
5.2.5 Grip for wire : Wedge나 snubbing 타입의 Grip 또는 flat wedge grip이 사용될 것이다.
실험 속도
7.6.3 응력상태를 결정할 때의 실험 속도 : 다른 특이점이 없다고 하면, 실험상 편리한 실험 속도는 항복응력의 절반이나 인장응력의 사분의 일로 한다, 이것의 값은 더 작다. 만약 측정에 있어 다른 속도 제한이 필요하다면 그것은 반드시 물품 속성에 기재되어야 한다.
7.6.3.2 항복특성을 실험하기 위해선 응력적용속도가 1.15Mpa/s ~ 11.5Mpa/s 가 되어야 한다.
Offset method
7.7.1 오프셋 방법 : 오프셋 방법으로 항복강도를 결정하기 위해서 응력-변형률 선도에 그려진 (자동으로 그려지거나 수치적인) 그래프가 필요하다. 그럼 응력-변형률 선도에서 오프셋의 특정한 값(0.2%)을 남겨둔다. 그리고 그 점에서 탄성계수와 서로 평행하게 그리고 나서 선도와 만나는 교차점 r을 지정한다. 이 점을 항복점으로 한다.
고 찰
SUS304의 인장실험을 하고서 보고서를 작성할 때, DH36의 그래프를 참고 했다. 막상 SUS304의 응력-변형률 곡선을 그려보니 DH36과는 다소 달랐다. 항복점이 비교적 분명히 나타나 있는 DH36에 비해 SUS304는 항복점이 나타나 있지 않았다. 교재에서, 그리고 수업시간에 보았던 그래프는 DH36의 모양 이였기 때문에 0.2% offset법칙은 그냥 알고만 있으면 된다고 생각했었는데, 막상 실제로 적용하고 보니 그냥 지나칠만한 내용은 아니라는 생각이 들었다. 또한 재료의 성질을 파악할 때 인장실험이 필요하다는 것을 깨닳았다.
또한 그래프를 그리면서 DATA값이 변형률이 100이 곱해진 %인지 모르고 계속 작업을 하다 보니 진응력이 어마어마하게 커지는 실수를 범했다. 처음에는 연성재료여서 그러려니 했는데, 차근차근 다시 자료들을 정리하여 보니 변형률의 정의로부터 실험 데이터 값에 0.01을 곱하여야 한다는 것을 알아 제대로 된 그래프를 그릴 수 있었다.
탄성계수를 구할 때나, 항복점, 파단점을 구할 때 그래프에서 찾아야 하는데 이런 값은 최대한 노력한다고 하여도 실제 값과는 다소 차이가 있다는 걸 느꼈다. 이러한 오차를 줄이기 위해선 반복된 작업과 결과 도출로 평균값을 내어 최대한 믿을 수 있는 값을 내는 것이 필요하다고 생각한다.
참고문헌
구글 검색, http://www.google.co.kr
한국 산업 규격 홈페이지, http://www.ks.or.kr
두산 백과사전, http://www.encyber.com
이억섭 저, “재료역학”, 청문각, 1993
임상전 저, “재료역학”, 문운당, 2005
김재근 저, “재료시험법”, 원창출판사, 2009
염영하, “최신재료시험법”,동명사, 2001

키워드

일반물리학,   실험,   인장실험,   인장실험