복합재의 인장실험 보고서

목차

1.실험 개요

2.실험 목적

3.실험 장치

4. 실험 이론(실험 방법)
4.1 실험이론
4.2실험방법

5.실험결과

6.오차분석

7.고찰

본문내용

Modulus (E-modulus)
(MPa)
Tensile stress at Maximum Load
(MPa)
Tensile strain at Maximum Load
(%)
Tensile stress at Break (Standard)
(MPa)
Tensile strain at Break (Standard)
(%)
Tensile stress at Yield (Zero Slope)
(MPa)
Load at
Preset Point (Tensile extension 5 mm)
(kN)
1
-29.68409
966.57
1.76
552.88
1.76
966.57
-----
Mean
-29.68409
966.57
1.76
552.88
1.76
966.57
-----
Maximum
-29.68409
966.57
1.76
552.88
1.76
966.57
-----
Minimum
-29.68409
966.57
1.76
552.88
1.76
966.57
-----
Tensile stress at Yield (Offset 0.2 %)
(MPa)
Axial Gauge Length (Strain Source)
(mm)
X-Intercept at Modulus (E-modulus)
(%)
1
956.48
136.00000
0.04696
Mean
956.48
136.00000
0.04696
Maximum
956.48
136.00000
0.04696
Minimum
956.48
136.00000
0.04696
● 인장시험기 자료 와 초기 단면적을 이용한 산도()
, ,
● 스트레인 게이지 자료와 하중 그리고 초기 단면적을 이용한 선도
, ,
2) 알루미늄 시편의 인장시험결과
● 시편 규격
54mm R = 18mm
50mm
48.5mm
12.5mm
2mm
194mm
● 하중-변형량 곡선
Maximum Load
(kN)
Load at Break (Standard)
(N)
Extension at Maximum Load
(mm)
Extension at Break (Standard)
(mm)
Modulus (E-modulus)
(GPa)
1
4.90
-820.29952
4.56642
6.77594
30.49
Mean
4.90
-820.29952
4.56642
6.77594
30.49
Maximum
4.90
-820.29952
4.56642
6.77594
30.49
Minimum
4.90
-820.29952
4.56642
6.77594
30.49
Y-Intercept at Modulus (E-modulus)
(MPa)
Tensile stress at Maximum Load
(MPa)
Tensile strain at Maximum Load
(%)
Tensile stress at Break (Standard)
(MPa)
Tensile strain at Break (Standard)
(%)
Tensile stress at Yield (Zero Slope)
(MPa)
Load at Preset Point (Tensile extension 5 mm)
(kN)
1
0.05254
196.20
9.13
-32.81
13.55
196.20
4.81
Mean
0.05254
196.20
9.13
-32.81
13.55
196.20
4.81
Maximum
0.05254
196.20
9.13
-32.81
13.55
196.20
4.81
Minimum
0.05254
196.20
9.13
-32.81
13.55
196.20
4.81
Tensile stress at Yield (Offset 0.2 %)
(MPa)
Axial Gauge Length (Strain Source)
(mm)
X-Intercept at Modulus (E-modulus)
(%)
1
143.31
50.00000
-0.00017
Mean
143.31
50.00000
-0.00017
Maximum
143.31
50.00000
-0.00017
Minimum
143.31
50.00000
-0.00017
●인장시험기 자료와 초기 단면적을 이용한선도()
, , ,
● 스트레인 게이지 자료과 하중 그리고 초기 단면적을 이용한 선도
, , ,
6. 결과분석 및 오차의 원인
결과 분석으로 위의 두 표를 보면 알 수 있듯이 복합재료는 변형이 거의 일어나지 않고 일정 강도 이상이 되면 끊어지는 것을 알 수 있습니다. 그리고 복합재료가 이표에서는 알루미늄보다. 강도가 더 센 것을 알 수 있습니다. 그리고 아래의 사진과 같이 복합재는 세 등분으로 나뉘어지는 것을 알 수 있습니다.
오차의 원인들은 아래와 같습니다. 저희가 복합재의 물성치 값을 제대로 받지 못하였기 때문에 만약에 오차가 생긴다면 그 오차에 대한 원인으로는 아래의 사항들이 있을 것이라고 생각했습니다.
1) 저희가 아무리 시편을 잘 고정시켰다 하더라도 시편에 제대로 잡히지 않았을 수 있으므로 시편이 Grip 부에서 미끄러짐이 발생할 때 시험기 자체에서 측정되는 변위에는 오차가 발생할 수 있습니다.
2) 게이지 리드선을 붙일 때에 대충 눈짐작 만으로만 붙였기 때문에 정확히 횡방향과 수평 방향으로 붙여지기 어렵습니다. 그러므로 오차가 발생할 수 있습니다.
3) 복합재의 시편을 사용함에 있어서 표면의 굴곡이 매우 심했기 때문에 그로인한 오차가 발생할 수 있습니다.
4) 시편을 고정시킴에 있어서 위아래 총 8방향에서 같은 힘으로 시편을 고정 시켜 주어야 하나 그중 한곳 어딘가 고정시키는 힘이 적게 작용하거나 많이 작용 했을 수 있습니다. 그로 인해서 오차가 발생할 수 있습니다.
7. 고찰
이번 실험은 앞선 알루미늄의 인장 시험에 이어서 두 번째로 복합재의 인장 시험을 해보는 실험 이었습니다. 이번 실험을 통하여 복합재와 금속재료의 차이점을 확연하게 비교해 볼 수 있었습니다. 그리고 이번 실험을 통하여 앞으로 공학도로써 사회에 진출 하였을 때 복합재와 금속재료 서로의 장, 단점을 잘 이용해 필요한 어느 곳에 복합재료를 사용하고 또 어느 곳에 금속재료를 사용할지 하는 등의 분별력을 가질 수 있을 것입니다. 그리고 오늘 발표를 통하여 저희가 부족했던 점을 이번 보고서에서는 그나마 보안할 수 있었습니다. 이상입니다.

키워드

복합재,   복합재료,   인장실험,   항공기부품,   인장시험,   프아송비,   탄성계수