[A+, 그래프 및 오차결과 상세] 인장시험 결과레포트

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목차

[1] 실험장치
[2] 실험결과
[3] 참고문헌

본문내용

식의 값을 만족하는 것을 알 수 있었다. 따라서 항복응력은 임을 알 수 있다.
∴
항복점 이후로는 소성변형이 발생하여, 탄성의 성질을 잃고 회복불능인 영구적 변형이 일어났음을 알 수 있다. 또한 이를 통해 탄성계수 값을 알아냈다.
2.3 허용응력 및 극한강도 설계
허용응력이란 기계나 구조물의 각부에서 파괴나 대변형 등의 불합리가 생기지 않기 때문에 그들의 재료 내부에 발생해도 지장이 없는 응력의 한계를 허용응력이라 한다.
이번 강재 인장 실험에서는 S-S Curve에서 경화(hardening) 현상을 지나 파기(necking) 현상이 일어나는 극한강도와 기계나 구조물을 안전하게 설계하는 데 허용할 수 있는 최대한도의 응력이 허용응력임을 확인할 수 있다. 허용응력과 극한 강도의 관계를 나타내면 다음 식과 같다.
안전율은 약 로 지정하였으므로, 위의 S-S Curve에서 극한강도 값을 찾으면 다음과 같다.
값을 비교해 보았을 때, 이 가장 응력이 클 때 이므로, 극한강도는 임을 알 수 있다.
∴
구한 극한강도 값과 앞의 식을 이용하여 허용응력을 구하면 허용응력은 임을 알 수 있다.
∴
2.4 기타 논의
2.4.1 항복고원 (상항복점/하항복점)
항복점이란 재료를 인장하거나 압축하거나 할 때, 변형양이 힘에 비례하지 않게 되는 점을 말한다. 이 실험의 경우 신장에 대해서 그 힘은 정비례적으로 커지지만, 어느 시점부터 급격하게 늘어나게 되는데, 이곳이 항복점임을 확인할 수 있다. 최초의 항복점을 상항복점, 피크 시를 하항복점이라고 부른다.
이론을 바탕으로 한다면, 항복점 이후 소성상태에 접어들면 항복고원이 나타나게 되는데,
실험결과 값을 분석해본 결과, 실험값이 꾸준히 변동하며 증가하는 추세를 보인다. 따라서 정확한 상항복점에서 하항복점까지의 구간인 항복고원의 값을 찾지는 못했다.
2.4.2 공칭응력()
공칭응력()은 파쇄가 일어난 지점일 때의 응력인데, 이때의 값을 구하면 다음과 같다.
실험값 에서 마지막 값을 가진 후, 급격히 감소하는 추세를 확인 할 수 있으므로 공칭응력(Nominal Stress)은 임을 알 수 있다.
∴
다음은 변형 직후부터 실험이 마무리 되기까지의 변형률과 응력의 값이다.
변형률
응력
0.9302093
86.25120619
0.9311658
86.26219135
0.932178
86.20282286
0.9331709
86.29159457
[결론 및 고찰]
각 재료마다 견딜 수 있는 하중, 응력의 값이 존재한다는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 금속 재료로 건설 설계할 때는 그 재료의 응력값에 맞추어 최대하중을 주었을 때 완전 변형이 일어나지 않도록 응력값을 고려하여 설계해야한다. 진응력(True Stress)은 인장 시험 후의 시료의 늘어난 값을 측정하지 않았기 때문에 구할 수 없었다.
[3] 참고문헌
- 재료역학 장경호 교수님 수업자료
- 다음 대백과사전
- 역학나라
- 재료역학 Paul S. Stief
- 네이버 지식백과
- 한국사전연구사. 기계공학대사전
- 자동차산업신문사 편집부, 자동차용어큰사전

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