인장시험jo

소개글

인장시험jo에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 관련이론
① 인장시험
② 관련규격
③ 용어설명
► 인장시험
► 응력(stress)과 변형률(strain)
► 종변형률[세로변형률(longitudinal strain)]과 횡변형률과 [가로변형률(lateral strain)]
► 전단변형률 (shear strain)
► 체적변형률(bulk strain, volumetric strain)
► 공칭응력-공칭변형률곡선
► 공칭응력(nominal stress)
► 공칭변형률(nominal elongation)
► 항복점현상
► 후크의 법칙
► 탄성계수, 탄성률(modulus of elasticity, young's modulus)
► 비례한도(proportional limit)
► 탄성한도(elastic limit)
► 상부항복점(upper yield point)
► 하부항복점(lower yield point)
► 상쇄항복점강도(offset yield stress)
► 인장강도(tensile strength)
► 파단강도(breaking strength)
► 파단 수축률(Peduction of Area)
► 네킹(necking)현상
► 항복점강하(yield drop)
► 항복점연신(yield elongation)
► 항복강도(yield elongation; 내력, 보증응력, 안전응력 proof stress)
► 인장시험편의 평행부
► 표점
► 시험편의 표점거리
► 탄성과 탄성변형
► 소성과 소성변형
► 균일변형(균일신율)
► 불균일변형(국부신율)
► 연성

3. 하중과 연신량 곡선 ( 응력과 변형률 곡선 )

4. 시편장착방법

5. 실험장치

6. 실험방법

7. 실험결과
▲ [결과그래프1] SM25C
▲ [결과그래프2] SM45C
▲ [결과그래프3] 황동
▲ [표1] 6조의 인장시험 결과표
▲ [그래프3] 시편에 따른 항복비

8. 고찰

9. 참고문헌

본문내용

선택해서Tension.cod를 선택한다.
22 조회화면의 좌측 시험결과를 검토한다.
항복점이 적당치 않을 경우 입력사항 메뉴의 ‘항복점설정’을 변경하도록 한다.
CP1, CP2의 비례한도구간을 시험결과를 참조로 재설정한다.
CP1은 시료의 비례구간이 시작하는 시점을 의미한다.
Offset 선 그리기를 선택하면 그래프에 Offset 선이 그려지는데 이때 Off set 선이
그래프의 직선 구간과 일치하는지 확인한다.
만일 일치하지 않는다면 CP2의 값을 가지고 기울기를 설정한다. 그래프 모양에 따라 차이는 있겠지만 높은 값을 주게 되면 그래프는 오른쪽으로 기울어지고 낮게 설정하면 왼쪽으로 기울어진다.
23 보고서 설정을 선택해서 출력 항목을 설정하고 재설정할 사항들은 변경하여 주고
하고 프로그램을 종료한다.
24 반드시 재저장을 하고 프로그램을 저장한다.
7. 실험결과
▲ [결과그래프1] SM25C
▲ [결과그래프2] SM45C
▲ [결과그래프3] 황동
시험기 명칭
인장시험기
제작회사
대영정밀
용량
10톤
조
6조
시편(specimen)
SM25C(가로)
SM45C(가로)
황동
형상(shape)
(판상)
(판상)
(판상)
두께 T(㎜)
4.85
5
5.1
폭 W(㎜)
12.1
12.2
12.6
표점거리 L(㎜)
80
79.5
80
원 단면적 A(㎜)
58.68
61.0
64.26
항복하중 P(kgf)
1935.1
2900.4
1765.3
항복강도(kgf/㎟)
32.97
47.55
27.47
최대하중 P(kgf)
2420
4216.4
2386.0
인장강도 (kgf/㎟)
41.24
69.12
37.13
파단 후 표점거리 L(㎜)
105.85
85.9
115.4
항복비(yield ratio)
0.79
0.68
0.73
연신율(elongation)
32
8
44
▲ [표1] 6조의 인장시험 결과표
= ▲ [그래프1] 시편에 따른 항복강도
※ 위의 [결과그래프2,3]에서 SM45C와 황동은 상부항복점을 구할 수 없기 때문에 항복강도로 나타내었다.
= ▲ [그래프2] 시편에 따른 인장강도
▲ [그래프3] 시편에 따른 항복비 =
= (%) ▲ [그래프4] 시편에 따른 연신율
8. 고찰
① 세 시편에서 공통된 것은 이렇다. 시편을 Grip에 장착한 후 실험을 시작했을 때 하중이 늘어나면서 시편이 어떻게 변하나 관찰을 했었다. 처음에는 눈에 보이게 변화하는 것은 없었다. 즉, 네킹이 일어나기 전에는 시편을 잡아당길 때 길이는 늘어났지만, 늘어나기 전이나 늘어난 후에도 표점거리 사이가 평행했던 것이다. 교수님께서 원래상태보다 늘어난 상태의 체적이 좀 더 크다고 하셨는데 작기 때문에 무시한다고 하셨다. 그러면 처음 체적과 늘어난 후의 체적은 같아야 하기 때문에 시편의 길이는 늘어났으므로 아마 단면적은 감소했을 것이다. 그러다 계속 하중을 주니깐 어느 부분에서 네킹이 일어나 홀쭉하게 변하게 되었다. 아마 이곳은 시편에서 다른부분보다 약한 곳이라고 생각이 든다. 네킹이 일어나면 이 부분에서는 집중하중이 걸리게 되어 국부적으로 얇아지게 된다. 이때부터 시편의 단면적감소가 가공경화에 의한 변형하중의 증가보다 더욱 급격히 일어나기 때문에 시편의 변형에 요구되는 실제하중이 저하하고 공칭응력은 파단이 일어날 때까지 계속해서 감소하게 된다. 그러다 시편이 파단된다. 파단전 시편과 파단후의 시편을 그려서 비교해보면 파단후에는 시편의 길이는 늘어나고 폭은 줄어들었다는 것을 알 수 있다. 특히, 네킹부분의 폭은 가장 작았다.
② 각 시편들 마다 파단전의 표점거리와 파단후의 표점거리의 차이를 구해서 비교해보면 SM45C (6.4) < SM25 (25.85) < 황동 (35.4) 순으로 황동이 가장 많이 늘어났다는 것을 알 수 있다. 이것으로 우리는 황동이 연성(길이 방향으로 늘어나는 성질)의 성질이 가장 크다는 것을 알 수 있다. 연성의 성질은 [결과그래프]의 모양으로도 알 수 있다. 즉, 그래프의 변위를 비교하면 된다. 그래프의 변위를 보면 SM45C는 약 10정도이고, SM25C는 약 29정도이고, 황동은 약 42정도이다. 역시 황동이 연성의 성질이 가장 크다.
③ [그래프1]과 [그래프4]를 보면 결과 값이 반대로 나왔다는 것을 알 수 있다. [그래프1]은 시편에 따른 항복강도를 나타낸 것이고, [그래프4]는 시편에 따른 연신율을 나타낸 것이다. 항복강도는 SM45C (69.12) > SM25C (41.24) > 황동(37.13) 순이지만, 연신율은 SM45C (8) < SM25C (32) < 황동 (44) 순이다. 여기서 항복강도가 제일 큰 SM45C를 설명하자면 이렇다. SM45C 절단할 때 경화되어 있었기 때문에 단단한 상태로 되어있다. 그래서 파단 시키려면 큰 힘을 요구하기 때문에 항복강도가 제일 크게 나온 것이다. 단단하면 취성을 가지게 되므로 쉽게 파단된다. 그렇기 때문에 변위가 약 10정도로 SM25C나 황동에 비해서 적게 나왔는데도 파단된 것이다. 이번에는 연신율이 가장 큰 황동을 설명하면 이렇다. 연신율은 재료의 연성 정도를 알려주는데 고찰②에서 말했듯이 황동은 연성이 큰 재료이다. 그렇기 때문에 연신율이 황동에서 가장 크게 나온 것이다. 잘늘어나기 때문에 힘이 많이 들지 않아서 항복강도는 가장 작게 나온 것이다. 즉, SM45C는 단단하여 취성을 가졌기 때문에 파단시키려면 많은 힘을 요구하므로 항복강도는 가장 크게 나오고 인성은 작기 때문에 연신율은 가장 작게 나온 것이다. 반면에 황동은 인성을 가졌기 때문에 연신율이 가장 크게 나오고 잘 늘어나기 때문에 항복강도는 가장 작게 나온 것이다.
9. 참고문헌
재료시험법 오길환 채두병 김학윤 연윤모 송 건 장군오 공저 첨단과학기술도서출판 기전연구사 1993년 발행 p. 17 ~ 93
재료기초실습 감학윤 송 건 공저 첨단과학하길도서출판 기전연구사 2002년 발행 p. 151 ~ 176
신편 재료시험법 방명성 차영철 박종건 저 원창출판사 1999년 발행 p. 27 ~ 60
기계공학실험 강건 박정도 김태형 공저 보성각 2000년 9월 1일 p. 175 ~ 188, p. 243 ~ 256

키워드

인장시험,   공칭응력-공칭변형률곡선 ,   응력(stress)과 변형률(strain),   시편장착방법,   탄성계수, 탄성률,   항복점강하(yield drop),   하중과 연신량 곡선,   시편에 따른 항복비