Mechanical Testing ( UTM )

소개글

Mechanical Testing ( UTM )에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 원리
* ASTM (American Society for Testing and Materials) *

2. 전망

3. 물리적 성질

4. 역학적 성질
(1) 경도시험
(2) 굴곡시험
(3) 인장시험
(4) 충격시험
(5) 크리프시험
(6) 피로시험
(7) 압축 실험 (compression Test)

본문내용

은 cell을 보호하기 위한 한계치 설정과 load와 extension의 초기화 작업이라 할 수 있다. 실험에 관련된 거의 모든 부분은 프로그램에 의해 제어되지만, 혹, 발생할 수 있는 사고에 대비하기 위하여 프로그램보다 우선적으로 control board의 한계 값에 제어를 받게 된다.
③ COMPUTER
: Cell 은 시간에 따른 load 값만을 컴퓨터에 전송하기 때문에 우리가 알고자 하는 물성치는 컴퓨터에서 재구성되게 된다. 실험에 앞서 프로그램을 시편에 맞게 구성 시켜야 한다. 우선, 실험방법 모드로 들어가, 실험하고자 하는 실험모드를 선택한 후, 시편의 치수, loading speed, 한계 load값과 extension값을 입력시키고, 필요한 결과 data 종류(strength, modulus, strain 등)도 설정하여야 한다. 실험결과 data의 경우 화면에 나타나는 것과 파일로 저장되는 것이 틀리기 때문에 프로그램을 만들 때 이를 반드시 확인하여야 한다. (Instron의 경우에서 결과 data 항목의 조정은 프로그램 구성 시 calculation항목으로 들어가면 screen과 printer 항목이 있는데, screen 항목은 컴퓨터 screen에 그래프와 함께 모니터링 되는 것이며, printer항목에 설정된 것은 text 파일인 *.rep에 저장되는 결과 data 목록이다.) 시편 치수의 경우 시편마다 모두 틀리기 때문에, 프로그램의 치수항목에서 manual을 책정할 경우 매번 실험 할 때마다 시편의 개별적인 치수를 넣을 수 있다.
실험 시 컴퓨터 화면상에는 그래프와 실험결과 data가 나타나는데, 프로그램 설정 시 그래프의 x축과 y축은 필요에 맞게 설정할 수 있다. x 축과 y 축의 종류를 선택한 후 scale 을 선택하게 되는데, autoscale 을 선택할 경우 첫 번째 시료에 맞춘 scale 이 그래프에 끝까지 설정되게 된다. 물론 임의로도 scale 을 설정할 수도 있다. UTM은 기본적으로 load 값의 변화가 급격할 때 동작을 멈추게 되어 있다. 즉, 갑자기 load값이 떨어지면 실험이 끝난 것으로 믿게 된다. 이러한 판단의 기준은 프로그램 설정 시 threshold 값을 얼마로 책정하느냐에 달려 있다. 만약 threshold 값이 실험 load보다 크게 설정되어 있을 경우, 실질적인 실험이 끝나더라도 기계는 알아차리지 못하게 된다. 이 값의 설정은 test 모드의 limits로 들어가면 바꿀 수 있다. (Instron의 경우 실험을 마칠 때(end sample클릭) *.rep 파일을 만들 것인지를 묻게 되는데, 이 *.rep 파일은 text file 로서 word 프로그램에서 볼 수 있는 결과 데이터이다. (Instron 의 경우 만들어지는 파일을 확장 파일로 볼 때 3 가지 종류가 생기게 된다. *.rep : text file 로써 결과데이터임 *.mrd : 실험내용을 모두 저장한 것으로 Instron 프로그램에서만 실행이 된다. *.mad : 실험한 load 값의 아스키 파일이다. (dimension 조심) )
5) Computer 작동 순서
① 실험 항목을 설정한다.
② 각 실험에 맞는 실험규격과 시편규격을 설정한다.
③ 시편의 물성을 측정한다.
6) 테스트 조건
: 23± 2℃의 온도와 테스트에 앞서 최소한 40시간 전에 50± 5%의 상대 습도를 갖게 한다.
7) 시편 수
: isotropic materials의 경우 각각의 sample에 대해 최소한 5개의 시편을 테스트 한다. anisotropic한 물질의 경우엔 각각의 샘플에 대해 anisotropy의 기본 각도에 대해 5개는 그대로, 5개는 수평으로 하여 총 10개의 시편을 테스트 한다.
8) 테스트 속도
: 테스트 속도는 테스트 동안의 grip 또는 test fixtures의 상대적인 운동속도이다. 시편의 형태에 따라 ASTM에 분류된 테스트 속도를 선택한다.
9) Calculation
① Tensile strength - 시편의 tensile strength는 제곱미터 (또는 제곱 인치)단위의 시편의 초기 최대 cross-sectional area로 최대 load (newton 또는 pounds-force 단위)값을 나눔으로써 구해진다. 단위는 Pa (또는 pounds-force per square inches)로 나타난다.
② Percent elongation - 파괴시의 load보다 더 큰 yield load를 부여할 때 'percent elongation at yield'가 계산되어 지며 반대의 경우엔 'percent elongation at break'가 계산 되어 진다. 이 값은 적절한 load에 도달하는 순간에 extensometer (즉 gage length의 변화)를 읽음으로써 얻어진다. 실제 값은 초기 gage length로 extension을 나눈 값에 100을 곱한 값이다.
③ Modulus of elasticity - load-extension curve의 초기 linear portion으로 계산해내며 즉 이 직선의 모든 부분의 segment와 일치하는 stress를 strain으로 나눔으로서 얻어진다. 모든 elastic modulus 값은 테스트 시편의 cross-section의 면적이 평균치를 사용하여 계산된다.
Ⅳ 참고문헌
1. 재료과학과 공학 제5판, 김용석외 3인, 싸이텍미디어, 2000, p128~p160
2. 재료강도학, 이동녕, 문운당, 1994, p54~p63
3. 재료강도와 파괴, 천병선외 2 공저, 학문사, 1996, p83~p98
4. www.google.com 검색
5. http://research.hanwha.co.kr/kor/info/info_cyber_02_01_h.htm
6. www.cheric.org/research/analyzer/pdf/UTM.pdf
7. www.randb.co.kr/board/data/attach_data/attach01_data20060714165336.doc
8. adhesion-interface.org/activities/atsem03/atsem03-ljh.pdf

키워드

UTM,   ASTM,   경도시험,   인장시험,   굴곡시험,   충격시험,   크리프시험,   피로시험