기계인장실험

목차

Ⅰ, 실험 목적

Ⅱ, 실험 이론

Ⅲ, 실험 장치

Ⅳ, 실험 방법

Ⅴ, 실험 그래프

Ⅵ, 실험 결과

Ⅶ, 결과 분석 및 고찰

Ⅷ, 기타 인장 시험기

Ⅸ, 인장시험의 적용 사례

Ⅹ,참고 문헌

본문내용

dle을 돌려 시편을 Cross Head에 부착시킨다.
7) 하중 게이지의 적색침과 흑침을 모두 0점에 일치시킨다.
8) Lead Valve를 조금씩 열어 시편에 하중을 가한다.
9) 지침은 항복점을 지나 최대하중점을 지시한 후 다시 마지막 파단점에 이른다.
10) 시편이 파단되었을 때 우측 Lead Valve를 잠그고 좌측 Stop Valve를 열어 Cross Head를 원위치 시킨다.
Ⅴ, 실험 그래프
Ⅵ, 실험 결과
방정식
실험값
초기 지름
d0
13.9 mm
변경후 지름
d
10.05 mm
초기 길이
l0
167 mm
변형 후 길이
l
176 mm
변형률
0.054
인장 하중
PMAX
1700 kg
파단시 하중
Pf
900 kg
단면 수축률
0.48
인장 강도
=
11.2 kgf/mm2
파단강도
5.931 kgf/mm2
Ⅶ,결과 분석 및 고찰
이번 인장 실험을 통하여 재료과학 시간에 배웠던 응력-변형률 곡선의 거동을 확인 할
수 있었다. 처음 시편을 잡아당기면 시편은 눈으로는 확인할 수 없지만 조금씩 인장된다
이는 탄성한도까지 계속 된다. 탄성한도를 지나면 즉, 항복점에 도달하면 소성변형을 일
으키기 시작한다. 이 항복점을 지나면 재료는 다시 원상으로 복구되지 않는다. 이는 소
성변형의 정의와 일치한다. 이때 하중을 제거하여도 원상으로 복귀하지 않고 일부는 영
구변형으로 남게 된다. 계속해서 하중을 더 가한다면 재료는 결국 파괴가 된다. 이
때 재료는 최대하중보다 적은 하중으로 파괴가 된다. 이는 그래프상에서 확인 할
수 있을 것이다.
이제 이번 실험을 통하여 느낀점과 실험의 오차를 일으킨 여러 가지 원인을 살펴보기로
하겠다.
1, 시편을 깎을 때 시편 끝에 정확하게 가운데 홈을 내기가 쉽지 않았다.
2, 홈이 정확하지 않아 선반에서 시편이 돌아갈 때 끝부분에서는 심한 진동이 생겼다.
따라서 선반에 붙어있는 쪽은 가공이 잘 됐지만 시편끝 고정단쪽은 진동 때문에 흔
들려서 시편 가공하기가 쉽지 않았다.
3, 선반을 반시계방향으로 돌려야 하는데 사용조작 미숙으로 선반을 시계방향으로 돌려
서 날을 깨뜨렸었다. 이번 실험의 목적이 선반사용 경험에 있음을 짐작할 수 있
었다.
4, 또한 선반조작 미숙으로 시편을 마무리하는 단계에서 선반을 뒤로 빼야 하는데 앞으
로 밀어 넣어서 시편을 다시 깎기도 했었다.
5, 시편을 깎아가는 과정에서 가운데 부분에 라운딩을 줘야하는데 라운딩 주기가 쉽지
가 않았다. 다른 조는 저절로 깎가가는 과정에서 만들어지기도 했지만 우리조는 그
치가 않았었다.
6, 버니어 캘리퍼스 사용에 있어서 처음에는 시편에 수평으로 갔다대지 않아서 몇 번
지적을 받았었다. 지적을 받기 전에는 시편이 지름이 자꾸 다르게 나와서 혼돈이 많
이 생겼었다.
7, 인장실험에서 시편에 인장이 가해져서 파괴되는 시간이 순식간에 이루어져서 확인하
지 못해서 아쉬웠다.
8, 만능 시험기 옆에 달려있는 그래프를 그려주는 기기에 있어 아쉬운 점이 있었다. 조
금 더 롤을 크게 만들었다면 시험값 변화에 대한 그래프를 더 확대해서 그려줄 수
있지 않았나 하는 아쉬움이 남았다 .이 때문에 항복점을 확인할 수가 없었다.
9, 이번 실험을 통해 데이터 수치를 얻었듯이 연성재료나 취성재료에 대하여 이와 같
은 실험을 다시 해보고 싶다는 생각을 해보았다.
10, 응력-변형률 곡선도 확인할 수 있었지만 하나 더 확인 할 수 있었던 것은 파괴가
45° 면에서 일어난다는 것이다. 이는 45° 면에서 최대의 전단응력이 작용함을 확
인하는 결과이기도 하다. 모어원을 그려보면 쉽게 알 수 있는 현상이기도 하다.
다음 페이지에 이 현상을 디지털 카메라도 촬영한 사진으로 확인하려한다.
☞ 그림에서 알 수 있듯이 정확히 45°면에서 전단됐다고는 할 수 없지만 우리가 알고 있는 45°면에서의 최대전단응력 발생은 확인 할 수 있다.
Ⅷ, 기타 인장 시험기
☞ 기계식 디지털 인장시험기(KST-D Serise)
이 시험기는 고무 및 플라스틱, PE, PF제품의 인장시 험을 할 수 있는 시험기로서 하중감지용 센서로 로드 셀을 채택하여 하중 및 신율이 디지탈로 표시되며 정 속시침을 행하기 위하여 볼스크류 및 서보모터구동방 식을 채택하여 제작된 시험기이다
☞ 기계식 소형디지털 인장시험기(KST-S Serise)
이 시험기는 컴팩트한 디자인으로 고무, 프라스틱, 비닐, 동선, 비철금속등 의 인장 강도를 알아보는 시 험기로서 하중과 변위를 디지털로 표시하며 모터구동 식으로 일정량의 시험속도를 조정할 수 있다
☞ 기계식 챔버식 인장시험기(KST-CH Serise)
이 제품은 시험이 특정환경하에서 실시되어야 하는 경 우에 사용되는 기기이다
☞ 유압식 호리즌탈 인장시험기(KST-H Serise)
이 시험기는 수평방향의 인장시험시 사용되는 기기로서 일반적으로 수직시험이 불가능한 고용량시험이나 시험 편의 길이가 긴 와이어나 체인, 전선류의 시험시 사용 되는 기기이다
Ⅸ,인장시험의 적용 사례
우리 주위에도 인장시험 데이터를 이용한 여러 가지 구조물이 많이있을 것이다. 예를들면 기차를 서로 연결하는 고리나, 체인, 자동차 견인고리, 생간 공정에서 사용되는 기계를 지지하는 부분들 등등 여러 가지 분야에서 실험치를 이용해 적당한 허용하중에 맞는 구조를 설계할 것이다. 이 많은 구조물 가운데서 옆에 그림에 보이는 창문 잠그게에 대해 생각해보려한다. 창문 자그게도 큰 창문을 고정상태로 유지하려면 큰 힘을 받을 것이다. 이도 정밀히 따져보려면 인장시험에서 나온 응력-변형률 선도에 다른 데이터 수치를 고려해야 할 것이다. 작은 창문에서는 큰 문제가 되질 않겠지만 큰 창문을 고정시켜주는 역할을 하는 부분에서는 이 부분을 수치입각
한 디자인을 해야 할 것이다. 이처럼 우리 실생활에 알게 모르게 인장시험 데이터를 이
용한 구조물이나 생활 도구들이 많이 있을 것이다.
Ⅹ,참고 문헌
참 고 문 헌
저 자
발 췌 page
재료기계 공학 시리즈
최수천
37∼40
실험 기계 공학
기계공학연구회
3347
기계 요소 재료 제도 공작법
이종인외
237∼238
공업재료강도학
최재하
1∼9
신편 기계 재료학
염영하
39∼80, 372∼383

키워드

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