[기계공학실험] 충격 실험

소개글

[기계공학실험] 충격 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 장치
2.1 샬피(Charpy) 충격 시험기
2.2 샬피(Charpy) 충격 시험기의 구조

3. 시험편

4. 이론적 배경
4.1 샬피(Charpy) 충격치 (충격 에너지)
4.2 하중과 굽힙량 사이의 관계

5. 실험 방법

6. 결과 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
충격시험은 충격에 대한 재료의 인성이나 취성의 측정을 목표로 한다. 즉 재료의 충격하중에 대한 세기를 조사하는 시험이다. 기계,구조물에는 충격하중을 받는 경우가 적지않으며, 이러한 충격하중에 대한 강도는 정적 인장시험으로부터 구할 수 없다. 왜냐하면 정적인장시험에 있어 연신율 또는 단면수축율이 큰 재료라고해서 반드시 충격에도 강하다고 할수 없기 때문이다. 파괴역학의 개념이 발달하기 이전부터, 충격파괴 인성시험은 빠르고 저렴하며 간단하기 때문에 구조재의 파괴거동을 결정하는데 있어서 가장 폭넓게 사용 되어왔다.
충격시험은 시험편의 충격저항을 시험하는데 있다. 시편을 충격적으로 파단시켜 파단될 때 까지 흡수되 에너지의 많고 적음으로써 재료의 인성(toughness) 및 취성(brittleness)를 판정하기 위한 것이다. 재료의 이러한 성질은 가해지는 하중의 속도에 영향을 받는데 인성은 인장시험, 즉 정적인 시험을 통해서 어느정도 결정을 하 수 있으나 인장 시험만으로는 구별이 안된다.
그러므로 이러한 재료의 특성을 정확히 판정하기 위해서는 정적인 시험외에 동적인 충격시험이 필요하다.
2. 실험 장치
2.1 샬피(Charpy) 충격 시험기
샬피 충격시험은 노치를 가진 시험편을 일정한 높이에서 해머(hammer)로 타격해서 파단시키고 그때의 흡수 에너지(Energy)를 구하는 방법을 샬피시험(Charpy impact test)이라고 하고 1901년 G. Charpy가 발표한 시험법으로 오늘날 많이 사용되고 있다.
<그림 1-1>는 샬피 충격시험기의 원리를 나타내었다. 처음에 설립한 진자의 지지각 α와 파괴한 후에 반대측으로 진상한 각 β를 구하고 양쪽의 위치에너지의 차로부터 시편의 파괴에 소비된 에너지를 구한다. 장치가 비교적 작아서 취급하기 쉬우며 시편파괴에 요하는 에너지를 구한다. 장치가 비교적 작아서 취급하기 쉬우며 시편파괴에 요하는 에너지도 간단히 구할 수 있는 점등 장점이 있기 때문에 널리 사용된다. 아이조드 시험법이 영국에서 많이 사용되는 반면 샬피 충격 시험은 미국, 독일, 프랑스 등에서 많이 사용된다. 해머와 시편지지대를 <그림 1-2>에 나타내었다. 금속시험편의 경우에는 30kg.m 또는 50kg.m 용량의 기계가 사용되지만 합성수지재료의 충격시험용으로는 0.3kg.m정도의 것도 있다. 충격속도는 5～6m/초이다. 시험편의 노치부의 뒷면을 해머로 때려 1회의 충격으로 시험편을 파괴한다.

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