크리이프 시험 (Creep Test)

목차

1. 실험 목적

2. 이 론
1) Creep 현상
2) 정상상태

3. 실험 결과
8N일때
9N일때
(1) Creep 곡선을 그리시오
(2) 최소 Creep 속도를 구하시오. 응력-최소 Creep 속도, 응력-파단시간 관계를 Log-Log 방안지에 그리시오

4. 결론 및 고찰

본문내용

0.822
220
1.270
460
2.31
85
0.842
230
1.297
470
2.40
90
0.856
240
1.330
480
2.72
95
0.877
250
1.351
510
3.20
100
0.892
260
1.386
540
3.88
105
0.912
270
1.415
570
4.65
110
0.930
280
1.445
파단
115
0.950
290
1.475
표1-2
(1) Creep 곡선을 그리시오
표1-3
(2) 최소 Creep 속도를 구하시오. 응력-최소 Creep 속도, 응력-파단시간 관계를
Log-Log 방안지에 그리시오
<최소크리프 속도>
표1-4
표1-5
그래프의 x축이 시간이고 y축이 변형량이므로 그래프의 선형구간에서의 기울기가
최소 Creep 속도가 된다.
<응력-최소 Creep속도, 응력-파단시간 관계>
단면적:5.76*10^-6m^2
하중(N)
응력(kN)
크리프속도(mm/s)
파단시간(sec)
8
0.0387
0.0014
1920
9
0.435
0.0045
570
<응력-최소 Creep 속도그래프>
표1-6
<응력-파단시간 관계 그래프>
표1-7
4. 결론 및 고찰
외력이 일정하게 유지되어 있을 때, 시간이 흐름에 따라 재료의 변형이 증대하는 현상을 크리이프라 한다. 고무줄에 추를 매달면 순간적으로 고무는 늘어나지만 그대로 방치해두면 시간이 흐름에 따라 고무는 서서히 늘어나는 것을 그 예로 들 수 있다. 이와 같은 현상은 고분자물질인 플라스틱에서 현저히 나타나지만, 철강과 같은 금속재료 또는 콘크리트 등에서도 일어난다.
본 실험에서는 상온에서도 크리이프 현상을 보이는 납의 크리이프 특성을 측정해 보았다.
일반적으로 금속은 고온(절대온도로 녹는 점의 50% 이상) ·고하중의 경우에 처음에는 변형이 급속도로 진행하고, 다음에는 변형의 시간적인 변화가 거의 일정해지며, 최후에는 다시 변형이 급속도로 진행하여 파단하게 된다. 최초의 부분을 제1기 크리프, 중간을 제2기 크리이프, 최후의 부분을 제3기 크리이프라고 한다. 납을 통한 실험을 통해 짧은 시간동안에 제 1기, 2기, 3기 크리프를 관찰할 수 있었다.
크리프에 영향을 미치는 변수로는 온도와 응력을 들 수 있다. 본 실험에서는 응력변화에 따른 크리프 특성을 비교해 보았으며 응력이 커질수록 크리이프 속도(최소 크리이프 속도 포함)가 빠르고, 따라서 파단에 이르는 시간이 짧아진다는 것을 확인할 수 있었다. 이런 현상은 온도를 증가시켰을 경우에도 비슷하게 나타날 것으로 생각된다.
본 실험에 오차를 발생시킬 수 있는 요인은 납을 납작하게 펴는 과정에서 발생했거나 혹은 원래 포함하고 있었던 표면의 결함 및 시각에 따른 측정 과정을 들 수 있다.
크리프 현상은 고온 및 높은 응력에서 발생할 수 있으므로 가스터빈 로켓엔진과 같이 고온에서 운전되는 것에는, 설계할 때 크리프에 대해 고려할 필요가 있음을 알 수 있다. 또한 지속적인 응력이 작용하는 구조물 설계시에는 구조적인 안정과 함께 필히 크리프 발생 가능성을 예측해보는 과정이 필요함을 알 수 있었다.

키워드

크리이프 시험,   Creep Test,   크리이프,   Creep 곡선