인장실험 결과 고찰

목차

1. 실험이론
① 응력-변형률 곡선
② Young's modulus (E)
③ 항복강도(yield strength)
④ 인장강도(tensile strength)
⑤ 파단강도(fracture strength)
⑥ 공칭변형률(engineering strain)과 진변형률(true strain)
⑦ 공칭응력(engineering stress)과 진응력(true stress)
⑧ 단면수축률(reduction of area)
⑨ 푸아송비(Poisson's ratio)

2. 실험결과
① 공칭응력-변형률 선도
② 진응력-진변형률 선도
③ S45C재료의 실험적 물성치

3. 토의 및 고찰

본문내용

Pa
40.46
파단 강도
-
9.18
89.97 MPa
-
3. 토의 및 고찰
이번 실험의 경우 오차 발생원인을 살펴보면 크게 시편에 의한 오차와 실험기구에 의한 오차로 볼 수 있을 것이다.
우선 시편 자체가 가지고 있는 결함을 들 수 있다. 실제 정확한 실험을 위해서는 고른 사포로 실험을 실시하기 1시간 전부터 시편의 모든 면을 고르게 사포질을 해야 한다. 하지만 이번 실험에서는 이 과정을 거치지 않고 바로 실험을 실시했으므로 시편 표면에 있는 결함을 어느 정도 보완하지 못한 것이다. 따라서 이러한 원인이 실험결과에 지대한 영향을 미쳤을 것으로 보인다. 우리가 실행한 실험 횟수는 단 한번이고, 재료마다 성질이 약간씩 다르기 때문에 data table의 값과 오차가 발생한다. 대부분의 이론에서는 재료는 매우 균질하고, 기공 등의 균열이 존재하지 않는 이상적 재료를 대상으로 하고 있기 때문에, 이론값과는 오차가 발생할 수 있다. 결과적으로 응력집중에 의해 더 낮은 응력에서 파단을 일으켰을 것이고 이것은 실제 Steel의 항복강도와 인장강도를 실험값과 이론값을 비교해 봄으로서 알 수 있었다.
실험기구의 경우를 살펴보면 시편을 실험장치에 고정시켜 실험하게 되는데 이때 고정이 제대로 이루어지지 않아 오차가 발생하였던 것 같다. 나사를 돌려서 잡을 때 흔들려서 시편을 제대로 고정시키기 어렵다. 그리고 아무리 세게 고정시킨다 하더라도 나사 또한 하중을 받아서 시편이 풀어졌기 때문에 오차가 크게 발생하였다. 이 오차를 줄이기 위해 실제로는 유압을 사용한다.
대부분의 인장 실험에서는 공칭응력과 변형률 선도가 사용되고 있다. 공칭응력은 최초 단면적에 대한 응력이기 때문에 엄밀히 살펴보면 실제값과는 차이가 난다. 인장 실험이 진행되면서 단면적이 줄어든다. 이를 단면수축률로 나타낸다. 하지만 진응력-변형률 선도과 공칭응력-변형률 선도가 우리가 주로 관심이 있는 탄성영역, 그리고 일부의 소성영역에서 그 차이가 크지 않기 때문에 사용하기 편한 공칭응력으로 재료의 특성을 나타내곤 한다.
비록 여러 가지 원인으로 인하여 오차가 났지만 전체적으로 실험을 이해하고 이에 부합하는 결론을 내리는 데에는 큰 지장이 없었다. 비록 단 한번의 실험으로 그것도 정확한 과정을 거치지 않고 대략적인 방법만을 하는데 그쳤지만 재료가 인장시에 나타나는 과정을 직접 관찰할 수 있다는 것은 계산 결과를 뽑는 것보다 훨씬 중요한 실험적 결과이기 때문이다.

키워드

인장실험,   응력-변형률,   항복강도,   인장강도,   파단강도,   공칭변형률,   공칭응력,   단면수축률