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[자연과학][재료역학] 인장 시험

[재료역학] 인장 시험

목 차
1. 실험목적
2. 기본이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
①비열처리 시편
②열처리 시편
5. 고찰

1. 실험목적
공학에서 사용되는 재료의 역학적 성질은 재료의 시편을 시험하여 결정하게 되는데 인장시험기를 사용하여 시험편의 인장을 통해 항복점, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축율 등의 기계적 성질을 측정한다.
2. 기본이론
①인장시험기의 원리

양쪽의 나사산이 회전함으로 인하여 이송부가 상하로 움직이는 원리이다. 이송부가 위쪽 방향으로 이동하면 인장, 이송부가 아래쪽 방향으로 이동하면 압축이 된다. 이송부 위에 있는 하중 Cell에서 하중을 제어하고 컴퓨터로 신호를 보내게 된다.

②응력-변형률

(1) 항복점

(2) 인장강도

(3) 연신율

(4) 단면 수출률
...[재료역학] 인장 시험

목 차
1. 실험목적
2. 기본이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
①비열처리 시편
②열처리 시편
5. 고찰

1. 실험목적
공학에서 사용되는 재료의 역학적 성질은 재료의 시편을 시험하여 결정하게 되는데 인장시험기를 사용하여 시험편의 인장을 통해 항복점, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축율 등의 기계적 성질을 측정한다.
2. 기본이론
①인장시험기의 원리

양쪽의 나사산이 회전함으로 인하여 이송부가 상하로 움직이는 원리이다. 이송부가 위쪽 방향으로 이동하면 인장, 이송부가 아래쪽 방향으로 이동하면 압축이 된다. 이송부 위에 있는 하중 Cell에서 하중을 제어하고 컴퓨터로 신호를 보내게 된다.

②응력-변형률

(1) 항복점

(2) 인장강도

(3) 연신율

(4) 단면 수출률
그림1 응력-변형률
③공칭응력-실응력

그림2 공칭응력-실응력 관계
(1)공칭응력
(2)실응력


따라서 응력-스트레인 선도에서

한편 진스트레인()과 공칭스트레인()의 관계는




3. 실험 방법
① 버니어 캘리퍼스를 이용하여 시편의 직경을 측정해서 초기 단면적을 계산한다.
② 양쪽 끝부분에 똑같은 길이로 시편을 위쪽부터 그립에 물린다.
③ 인장시험기의 아랫부분을 높이를 조절해서 시편이 물리는 부분의 양쪽을 똑같이 한다.
④ 시험편 장착이 끝난 후 인장시험기를 작동시켜 서서히 하중을 가한다.
⑤ 파단 후, 하중-변형곡선(load-elongation)을 통하여 각 하중점의 하중과 변형(변형량)을 확인한다.

4. 실험 결과
①비열처리 시편

그림3 응력-변형률

D = 14 mm, L = 65 mm, A = 153.938

응력 :
변형률 :
탄성계수 :

- offset 항복응력

offset 항복응력 :


- 최대 인장응력

- 파단응력

②열처리 시편

그림4 응력-변형률
상 항복응력 :
하 항복응력 :
항복응력 :
- 탄성계수
항복응력 :　
변형률 :
탄성계수 :
- 최대인장응력


- 파단응력


사진1 파단된 비열처리 시편

5. 고찰
이번 실험은 측정하고자 하는 시편에 인장하중을 서서히 가하여 하중의 크기에 따르는 신장량과의 관계를 얻어, 이것으로 응력-변형률선도를 작성하는 것이다.
인장시험은 재료강도에 관한 기초적인 자료를 얻을 목적으로 수행되는 기본적인 시험으로, 보통 환봉이나 판 등의 평행부를 갖는 시험편을 축 방향으로 인장하중을 가해 하중과 변형을 측정한다. 보통 이로부터 측정할 수 있는 값은 연성재료와 취성재료가 다르며, 연성재료에서는 주로 인장강도, 항복점, 연신율 및 단면수축률이고 취성재료에서는 인장강도와 연신율이다.
실험 결과 시편이 파단 할 때 중앙이 아닌 한쪽으로 몰려서 파단이 되었다. 시편이 받은 스트레스에 의한 균열의 가능성과 재료의 본질 자체에서도 조성이 불균일하기 때문이라 생각된다. 재료의 결 방향으로 파단이 되었을 수도 있다. 그리고 시편을 가공할 때 정밀하게 가공되지 않아 대칭이 맞지 않아서 응력이 한쪽으로 집중되어 일어난 현상일 수도 있다.
변형은 시편의 수축된 중심부위에 집중하게 된다. 이 현상을 네킹 이라고 하며 결국 파괴는 이 네킹 부분에서 일어난다.
네킹 현상은 힘을 받아 소성변형이 균일하게 일어나다가, 한부분의 단면적 감소속도가 인접한 주위보다 빠르게 되면 그 부분에 가해지는 응력이 주위보다 커져서 국부적인 단면적의 감소가 더 빨라지는 현상이다.
이번 실험을 통해 재료의 연성에 따라 차이가 발생하는 것을 알 수 있었고, 이 실험에서 이론을 통해 알고 있었던 응력-변형률 선도의 관계를 잘 이해 할 수 있었다.


자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=11078884&sid=sanghyun7776&key=



[문서정보]

문서분량 : 6 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 자연과학 자료등록 재료역학 자료등록 인장 시험
파일이름 : [자연과학][재료역학] 인장 시험.hwp
키워드 : 자연과학,재료역학,인장,시험,자료등록
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