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목차
없음
본문내용
더불어 재료의 열처리 fabricating process 등의 검토, 미지의 재료에 대한 판정에 이용된다.
기계 및 구조물을 만들 때 사용되는 금속재료에 대해서는 한국 공업 규격 KSD 0801 ~0811에 규정되어 있다. 재료시험은 재료의 성질을 시험하게 되므로 그 재료의 일부에서 시험편을 잘라내어 이것으로 그 성질을 시험한다. 보통 환봉이나 판 등의 평행부를 갖는 시험편을 축방향으로 인장하중을 가해 하중과 변형을 측정한다. 이로부터 측정할 수 있는 값은 연성재료와 취성재료가 다르며, 연성재료에서는
인장강도, 항복점, 연신율, 및 단면수축율이고 취성재료에서는 인장강도와 연신율이다. 인장시험에 의해 측정될 수 있는 재료의 기계적 성질로서는 그 외에 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, 진파단력과 Poisson비 등도 포함된다.
또 인장시험에 의해 구해지는 재료의 강도는 횡단면에 수직으로 작용하는 응력에 대한 시료의 강도값으로 Notch나 그 외의 원인으로 분포가 일정하지 않은 응력을 받는 경우의 항복점이나 파단강도는 재료가 항복이나 파괴에 따른 역학적 조건과 인장시험의 결과를 고려하여 대략 추정된다. 그리고 압축하중이나 반복하중에 의한 재료의 강도도 인장강도에 대한 비율로서 간주되는 예가 많다. 즉 시험기를 사용하여 시험편을 서서히 인장하여 항복점, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축율 등을 측정하는데 목적이 있다.
2 실험이론
1)응력과 변형
응 력 : 외력에 대하여 물체가 나타내는 내부 저항을 단위면적에 대하여 나타낸 것으로, 물체에 작용하는 외력에는 두가지 종류가 있다. 하나는 표면력으로, 정수압 또는 하나의 물체가 다른 물체로부터 받는 압력과 같이 물체의 표면에 작용하는 힘이고, 또 다른 하나는 체 적력으로, 중력이나 자력과 같이 물체 내에 작용하는 힘이다. 따라서 응력은 엄밀히 정의하면 다음과 같다.
변 형 : 물체에 외력이 작용하면 형상이 변화하게 되고 이 변형을 단위길이로 나타낸 것이 변형률이다. 아래의 그림과 같이 시험편에 표시한 최초의 표점간 거리 L0가 외력으로 △L0만큼 늘어났다고 하면 변형률(연신율)은 로 표시된다.
응력과 변형률의 관계
하중 - 연신율 선도
2)인장강도
인장강도는 σβ 또는 σB로 표시하며, 최고 하중을 원단면으로 나눈 값 즉, 공칭응력을 말한다.
σmax = Pmax / A0 [Ν/㎟](㎏f/㎟)
3)연신율
인장 시험 시 재료가 늘어나는 비율을 말하며, 그 식의 변형률과 유사한 방법으로 다음과 같이 계산할 수 있다.
4)종탄성계수
영률계수라고도 하고 응력-변형률 선도에서 선형영익인 비례한도 내에서 직선의 기울기를 나타내며, 다음과 같은 관계를 갖는다.
5)푸아송의 비
재료가 인장이나 압축하중을 받을 때 재료의 길이 방향 변형률과 단면의 가로 또는 세로 방향 변형률의 비를 나타낸다.
재료가 인장에 인해 길이 방향으로 늘어나면 단면의 가로/세로 방향으로는 줄어들게 된다. 일반적인 재료의 푸아송비는 0
시편에 끊어질 예상부위에 칠을 한다. 그다음 자석 V블럭에 시편을 붙히고 시편 전체 높이를 잰 후 전체 길이에서 절반 길이를 맞춰 선을 그린다. (절반 길이가 기준점이 된다.) 기준점에서 위로 10mm 간격으로 선을 긋는다. 다시 기준점에서 아래로 10mm 간격으로 선을 긋고 버니어 캘리퍼스를 이용하여 시편의 직경을 측정하고 초기 단면적을 계산한 다음 인장 시험기에 시편을 설치한다.
응력집중이 발생하지 않게 하기 위해 양쪽 끝부분에 똑같은 길이로 위쪽부터 그립에 물린다. 인장 시험기 아랫부분의 높이를 조절해서 시편이 물리는 부분의 양쪽을 동일하게 만든고 인장 시험기의 유압을 압력 상태로 전환한다음 연신율 측정 장치를 시편의 가운데 장착한다.
인장 시험기의 하중과 변위, 연신율 측정 장치의 영점 조절을 실시해서 서서히 하중을 가하고, 파단 후 하중-변형 곡선을 통해 각 하중점의 하중과 변형을 확인한다.
파단 된 시편을 제거하고, 파단부의 직경을 측정하여 기록한다. 마지막으로 실험 Data를 이용하여 필요한 값을 계산한다.
4 실험 결과
5 소감
인장 시험을 할 때 시편을 고정시켜 팅겼더니 얼마지나지 않아 똑하고 절단이 되었을 땐 신기하였고
강의시간마다 인장강도, 푸아송의 비, 응력과 변형, 연신율, 종탄성계수등 이론적인 수업만 배웠었는데 오늘 시험으로 인장시험이 어떤 시험인줄 자세히 알 수 있어 뜻깊은 시간이었고 오늘의 시험을 통해 다른 강의시간 때 편하게 배울 수 있을 것 같다.
기계 및 구조물을 만들 때 사용되는 금속재료에 대해서는 한국 공업 규격 KSD 0801 ~0811에 규정되어 있다. 재료시험은 재료의 성질을 시험하게 되므로 그 재료의 일부에서 시험편을 잘라내어 이것으로 그 성질을 시험한다. 보통 환봉이나 판 등의 평행부를 갖는 시험편을 축방향으로 인장하중을 가해 하중과 변형을 측정한다. 이로부터 측정할 수 있는 값은 연성재료와 취성재료가 다르며, 연성재료에서는
인장강도, 항복점, 연신율, 및 단면수축율이고 취성재료에서는 인장강도와 연신율이다. 인장시험에 의해 측정될 수 있는 재료의 기계적 성질로서는 그 외에 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, 진파단력과 Poisson비 등도 포함된다.
또 인장시험에 의해 구해지는 재료의 강도는 횡단면에 수직으로 작용하는 응력에 대한 시료의 강도값으로 Notch나 그 외의 원인으로 분포가 일정하지 않은 응력을 받는 경우의 항복점이나 파단강도는 재료가 항복이나 파괴에 따른 역학적 조건과 인장시험의 결과를 고려하여 대략 추정된다. 그리고 압축하중이나 반복하중에 의한 재료의 강도도 인장강도에 대한 비율로서 간주되는 예가 많다. 즉 시험기를 사용하여 시험편을 서서히 인장하여 항복점, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축율 등을 측정하는데 목적이 있다.
2 실험이론
1)응력과 변형
응 력 : 외력에 대하여 물체가 나타내는 내부 저항을 단위면적에 대하여 나타낸 것으로, 물체에 작용하는 외력에는 두가지 종류가 있다. 하나는 표면력으로, 정수압 또는 하나의 물체가 다른 물체로부터 받는 압력과 같이 물체의 표면에 작용하는 힘이고, 또 다른 하나는 체 적력으로, 중력이나 자력과 같이 물체 내에 작용하는 힘이다. 따라서 응력은 엄밀히 정의하면 다음과 같다.
변 형 : 물체에 외력이 작용하면 형상이 변화하게 되고 이 변형을 단위길이로 나타낸 것이 변형률이다. 아래의 그림과 같이 시험편에 표시한 최초의 표점간 거리 L0가 외력으로 △L0만큼 늘어났다고 하면 변형률(연신율)은 로 표시된다.
응력과 변형률의 관계
하중 - 연신율 선도
2)인장강도
인장강도는 σβ 또는 σB로 표시하며, 최고 하중을 원단면으로 나눈 값 즉, 공칭응력을 말한다.
σmax = Pmax / A0 [Ν/㎟](㎏f/㎟)
3)연신율
인장 시험 시 재료가 늘어나는 비율을 말하며, 그 식의 변형률과 유사한 방법으로 다음과 같이 계산할 수 있다.
4)종탄성계수
영률계수라고도 하고 응력-변형률 선도에서 선형영익인 비례한도 내에서 직선의 기울기를 나타내며, 다음과 같은 관계를 갖는다.
5)푸아송의 비
재료가 인장이나 압축하중을 받을 때 재료의 길이 방향 변형률과 단면의 가로 또는 세로 방향 변형률의 비를 나타낸다.
재료가 인장에 인해 길이 방향으로 늘어나면 단면의 가로/세로 방향으로는 줄어들게 된다. 일반적인 재료의 푸아송비는 0
시편에 끊어질 예상부위에 칠을 한다. 그다음 자석 V블럭에 시편을 붙히고 시편 전체 높이를 잰 후 전체 길이에서 절반 길이를 맞춰 선을 그린다. (절반 길이가 기준점이 된다.) 기준점에서 위로 10mm 간격으로 선을 긋는다. 다시 기준점에서 아래로 10mm 간격으로 선을 긋고 버니어 캘리퍼스를 이용하여 시편의 직경을 측정하고 초기 단면적을 계산한 다음 인장 시험기에 시편을 설치한다.
응력집중이 발생하지 않게 하기 위해 양쪽 끝부분에 똑같은 길이로 위쪽부터 그립에 물린다. 인장 시험기 아랫부분의 높이를 조절해서 시편이 물리는 부분의 양쪽을 동일하게 만든고 인장 시험기의 유압을 압력 상태로 전환한다음 연신율 측정 장치를 시편의 가운데 장착한다.
인장 시험기의 하중과 변위, 연신율 측정 장치의 영점 조절을 실시해서 서서히 하중을 가하고, 파단 후 하중-변형 곡선을 통해 각 하중점의 하중과 변형을 확인한다.
파단 된 시편을 제거하고, 파단부의 직경을 측정하여 기록한다. 마지막으로 실험 Data를 이용하여 필요한 값을 계산한다.
4 실험 결과
5 소감
인장 시험을 할 때 시편을 고정시켜 팅겼더니 얼마지나지 않아 똑하고 절단이 되었을 땐 신기하였고
강의시간마다 인장강도, 푸아송의 비, 응력과 변형, 연신율, 종탄성계수등 이론적인 수업만 배웠었는데 오늘 시험으로 인장시험이 어떤 시험인줄 자세히 알 수 있어 뜻깊은 시간이었고 오늘의 시험을 통해 다른 강의시간 때 편하게 배울 수 있을 것 같다.
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- 등록일2013.11.18
- 저작시기2013.3
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- 자료번호#893495
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