공학실험 - 인장실험

소개글

공학실험 - 인장실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

3505
Mpa
-
: 알루미늄과 같이 황동의 stress - strain curve에서 0.2% offset으로 항복점을 찾기가 어려웠다. 특이한 점은 실험재료가 파단직전에 응력은 증가하고 변형률은 줄어드는 그래프를 그리었다는 것이다.
회주철(gr cast iron) → : 8.20mm : 8.14mm
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
46.0018
Gpa
35.7053
Mpa
125.4436
Mpa
153.8346
Mpa
153.8346
Mpa
156.1108
Mpa
-
: 회주철의 stress - strain curve에서는 실험의 처음부터 끝까지 비례하는 모습을 보였다. 특이한 점은 극한응력과 파단응력의 값이 같다는 것이다.
탄소강(s45c) → : 8.01mm : 7.03mm
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
97.6782
Gpa
285.2723
Mpa
456.7786
Mpa
775.1050
Mpa
755.20093
Mpa
980.4307
Mpa
-
: 탄소강의 stress - strain curve에서는 특별한 점은 없었다. 다만 수치를 보면 4 가지의 실험 재료 중에서 가장 하중에 잘 견디는 것을 알 수 있다. 즉 강도가 가장 높았다.
8. 실제 재료와 실험 재료 사이의 물성 값 비교
( 출처 : http://www.matweb.com )
알루미늄
- 실제 재료(2024-T3)
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
73.1
Gpa
-
Mpa
345
Mpa
483
Mpa
-
Mpa
-
Mpa
0.33
- 실험 재료
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
35.5468
Gpa
393.4628
Mpa
401.1876
Mpa
599.9382
Mpa
598.2075
Mpa
730.1116
Mpa
-
황동
- 실제 재료(Cartridge Brass, UNS C26000 (260 Brass), H02 Temper rod)
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
110
Gpa
-
Mpa
360
Mpa
480
Mpa
-
Mpa
-
Mpa
0.375
- 실험 재료
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
21.6784
Gpa
79.3066
Mpa
93.6437
Mpa
352.8281
Mpa
351.3882
Mpa
486.3505
Mpa
-
회주철
- 실제 재료(Standard gray cast iron test bar, ASTM class 30)
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
90-113
Gpa
-
Mpa
-
Mpa
214
Mpa
-
Mpa
-
Mpa
0.29
- 실제 재료
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
46.0018
Gpa
35.7053
Mpa
125.4436
Mpa
153.8346
Mpa
153.8346
Mpa
156.1108
Mpa
-
탄소강
- 실제 재료(AISI Type 308 Stainless steel, annealed, wire 3.20-9.53 mm diameter)
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
195
Gpa
-
Mpa
348-485
Mpa
585-725
Mpa
-
Mpa
-
Mpa
-
- 실험 재료
탄성계수
(E)
비례한도
()
항복응력
()
극한응력
()
파단응력
()
진파단응력
()
푸아송비
()
97.6782
Gpa
285.2723
Mpa
456.7786
Mpa
775.1050
Mpa
755.20093
Mpa
980.4307
Mpa
-
9. 실험 결과에 대한 분석 및 고찰
- 포아송비란 탄성구간내에서 선택한 지점에서의 축방향 변형률로 폭방향 변형률을 나누면 얻을 수 있는 값이다. 그런데 이 실험에서는 와 만 측정했고, 나머지 탄성구간의 영역에서는 지름을 측정하지 않았다. 따라서 위의 표와 같이 푸아송 비는 구할 수가 없었다. 만약 푸아송비를 구하려고 한다면 지름의 변화를 데이터로 기록했어야 한다.
실험 재료와 실제 재료 사이의 물성치를 비교해보면 이번 실험 결과 값이 실제와는 많은 오차가 있다는 것을 알 수 있다. 이런 오차가 난 원인을 크게 두 가지로 생각해 보았다. 첫째로 실험에 사용 된 시편이다. 공업적인 검사로서 인장시험을 할 때는 시험편(D=14mm)을 사용하지만 본 실험용에는 특수한 형상의 시험편(D = 8mm)을 사용하였다. 즉 규격에 따른 재료가 아니었다. 게다가 이번 실험에서 사용 된 시편은 학교에서 직접 수작업으로 제작된 것으로 지름이 일정하지 않았다. 이것이 실험 때에 파단 부분이 가운데 근처에서 일어나지 않게 된 가장 큰 원인이라고 생각한다. 두 번째로 실험 방법의 정확성이다. 본 실험의 목적이 정확한 물성치를 구하는 것이 아니었기 때문에 정확한 시편물림을 하지 않아도 된다. 따라서 시편을 MTS에 물릴 때 위아래 똑같은 만큼을 물려야 하는데 사람의 눈대중으로만 가늠하여 물리었기에 오차가 발생했다고 생각한다.
위와 같이 실제 물성치와 차이가 있는 것을 우리는 실험을 시작하기 전에 알고 있었다. 그럼에도 불구하고 이와 같이 실험을 진행했던 이유는 우리가 이번 실험을 통해서 얻고자 한 것은 정확한 물성치가 아니라 인장실험의 전반적인 이해가 목적이었기 때문이다. 이에 재료역학에서 이론으로만 배웠던 인장을 통한 stress-strain curve를 정확히 이해할 수 있었다. 또한 탄성계수, 비례한도, 각 가지 응력 등을 충분히 이해할 수 있었다. 무엇보다도 재료마다 인장에 대한 각 가지 고유한 특성이 분명히 있다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 실험에서 사용된 MTS810의 원리와 사용법을 숙지 할 수 있었다.

키워드

인장시험,   탄성한도,   진응력과 진변형률