구조실험레포트(족보)-인장실험

소개글

구조실험레포트(족보)-인장실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험개요
2.실험이론
3.실험방법
4.실험결과
5.결과분석
6.결론및검토

본문내용

1. 실험목적
재료에 인장력을 가해 기계적 성질을 조사하는 재료시험.
선박의 재료를 생각하였을 때 선박의 재료는 연강과 같은 탄소강으로 이루어져있다. 조선해양공학도로서 우리는 이러한 재료로 구조를 이루는 선박에 작용하는 외하중에 따른 응력, 변형에 민감해야 한다. 그러한 작용들을 해석하기 위해서는 연강과 같은 재료의 Material Property를 잘 알고 있어야 할 것이다.그래서 이번실험은 인장시편을 깎아내어 인장 시험기에 고정시켜 일정한 속도로 일축방향으로 인장력을 가하여 재료의 항복점, 인장강도, 연신율, 단면수축율 및 하중과 연신량선도 등의 기계적 성질을 평가하고, 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, Poisson의 비와 같은 물리적인 특성을 알기위한 것이다.
그리고 이번실험은 정하중을 가하여 금속의 강도를 측정하고 시간에 따른 응력값과 표면의 변화를 실험을 통해 알아보고 응력과 변형율을 나타내는 선도를 그린다. 이 선도는 재료의 변형 특성을 나타내는 중요한 자료이며, 인장시 파단면의 모양은 수직응력에 따라서 부재의 강도 계산에 매우 좋은 자료이다. 부재의 노치현상, 기타 설계조건에 의한 일정하지 않은 조건을 받을 때 항복점, 파단 강도 및 파단에 의한 역학적 조건은 인장시험 결과로서 변형저항의 상태를 조사하며, 하중에 의한 변형 저항도를 예측할 수가 있다.
특히 소성 영역 내에서 응력과 변형률 관계는 소성변형 자료의 기초가 되며, 하중에 대한 결과나 반복하중에 대한 재료의 강도파악은 인장시험에서 광범위하게 고찰할 수가 있다. 인장시험의 목적은 재료의 기계적 성질을 규명하고 시험기의 구조와 기능을 이해하며 정밀한 시험방법을 습득하는데 있다
3. 실험 환경 및 재원
(1) 실험 환경
온도
23.8℃
습도
61%
(2) 실험 재원
표점거리 50mm
길이 255.4mm
폭(B)
길이
폭(B)
두께(t)
표점거리
오른쪽
24.83mm
4.33mm
가운데
25.04mm
4.36mm
왼쪽
24.91mm
4.32mm
평균
255.4mm
24.93mm
4.34mm
50mm
ASTM 규격에 따름 시험편
사용재료
연강 (Mild Steel
인장항복응력
350MPa
탄성계수
205800MPa
2. 실험 장비 및 준비물
인장시험에 사용되는 시험기를 인장시험기라고 하며 그 성능 및 검사에 관하여 KS B 5521에 규정하고 있다. 따라서 일반적으로 인장 시험기는 인장시험 외에 압축시험, 굽힘 시험 또는 전단시험 까지 할 수 있는 구조로 되어있다. 필요에 따라서 정속 부하장치, 정하중 장치, 고온 시험장치, 일정하중 반복 장치, 일정 변위 반복 측정 장치 등이 장치되어 있는 시험기도 있다. 인장시험에 사용되는 인장 시험기는 하중을 가하는 장치, 시험편 물림장치, 하중지시 및 기록하는 계측 장치의 3개의 주요 부분으로 되어있다.
(1) 하중을 가하는 장치
하중을 가하는 장치에는 전동기, 기계장치, 유압장치로 힘을 생성하고, 수동이나 치차, 나사를 회전하여 힘을 발생하기도 한다. 대부분의 시험기 중 전자는 하중이 적은 범위에 사용하고 후자는 간단하게 취급하는 시험으로 사용하는 것이 편리하다. 하중을 가할 때 시험편에 최대 칭량까지 하중을 원활하게 가할 수 있어야 하고 하중 검사 및 내력측정에 요하는 시간만큼 하중을 유지해야 한다.
(2) 시험편 물림장치
적합한 시험편을 시험기에 물리는 장치로서 시험 중 시험편의 작용 중심선 상에 유지할 수 있어야 하며, 인장력 이외의 힘이 가해져서는 안 된다. 물림장치 내에서의 파단 등으로 시험편에 영향을 주어서는 안 되며, 물림부분의 전 길이에 걸쳐 균등하게 죄어져 있어야 한다.
(3) 하중지시 및 기록장치
가해진 하중을 쉽게 읽을 수 있어야 하며 어느 장치나 시간의 경과에 따라 정밀도를 유지하기 위하여 전압, 온도, 습도 및 빛의 세기 등의 허용범위 내에서 하중의 지시를 허용오차 범위를 넘지 않도록 해야 한다. 하중지침은 시험편에 가해진 하중상태를 항상 지시하고 하중변화를 원활하게 지시하고 최대하중 및 시험 종료 후에도 계속 유지한다. 가해진 하중에 따라 등분 분활 된 눈금으로 지시 눈금 값을 표시한다. 또 기록 장치는 시험편에 가해진 하중상태를 항상 지시하고 하중의 변화를 원활하게 기록하며 하중 측정은 탄성동력계를 사용한 방식으로 코일 스프링, 판 스프링, 토션 바를 이용하던가, 유압을 이용한 부르돈관의 압력에 의한 탄성변형을 이용한다. 탄성변형은 기계적 및 전기적인 방법을 이용하여 확대 지시한다.
인장 시험기는 한가지의 시험방법에도 여러 종류의 시험기가 있으며 또한 재료시험에 관해서도 그 종류가 많다. 필요에 따라서 정속 부하장치, 정하중창치 고온 시험장치, 일정하중 반복장치, 일정 변위 반복 측정 장치 등이 장치되어 있는

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인장실험,   기계공학과,   구조실험