인장시험보고서_인장시험에 대한 모든것

소개글

인장시험보고서_인장시험에 대한 모든것에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론 ················ 2
1.1. 연구배경 및 목적········· 3
1.2. 관련이론············· 3
1.2.1 시험편··············3
1.2.2 만능 시험기의 성능 및 정보··· 4
1.2.3 SS커브············· 5
1.2.3.1 응력시험···········5
1.2.3.2 변형률시험··········8
1.2.3.3 훜의 법칙과 적용 범위···· 8
1.2.3.4 Y.S와 탄성 소성 구간·····10
1.2.3.5 necking과 파단선, UTS···· 11

Ⅱ. 본론 ················ 13
2.1 실험 ··············· 13
2. 1. 1 실험의 순서·········· 13

Ⅲ. 결과 및 고찰 ············ 15
3.1 45C 결과·············· 15
3.2 연강 결과·············· 15
3.3 고찰 및 결론·············15

Ⅳ 참고문헌················ 17

본문내용

순서는 본의 아니게 45C, 연강의 순서대로 진행되었다.
III. 결과 및 최종 고찰
3.1 45C 결과
3.2 연강 결과
* 45C와 연강의 중요한 포인트 수치
연강
45C
UTS
1118.95
1627.33
Y.S
433.45
526.37
파단선
661.26
967.69
3.3 고찰 및 결론
이론에 관련한 차이점을 몇 가지 살펴보자면 3가지 정도가 존재하는데 Y.S의 진동 폭과 탄성구간의 차이, 파단선 이후의 부분이 차이가 존재한다. 최우선 적으로 Y.S의 진동 폭이 일정치 못한 것에 대해 생각을 해보도록하자.
오른쪽의 자료는 윗부분에서 언급했던 자료로서 실제 인장시험에서 얻을 수 있었던 Y.S 자료로 왜 이렇게 불규칙한 가에 대해서 생각을 해보았는데 역시 철과 탄소뿐이 아닌 다른 물질이 함유되어있던 재료로서 부위별로 하중에 견디는 인력 또한 다를 것이며 기계적인 작동을 기반으로 삼던 “만능시험장치”로서 숱한 진동이 존재하였다. 이는 재료에 외력으로서 작용하였을 가능성이 매우 크고 외력을 받은 재료가 하중에 견뎌내어야 할 하중은 단순한 상하운동의 하중만이 아니었을 것이다. 그렇기에 합력이 어느 방향으로 작용될 지 예측하기 힘든 상황에서 위와 같은 그래프가 제시된 것이다. 그리고 Necking부분을 유심히 관찰을 하여 보니 항상 시험편에서 Necking이 진행되어야할 윗부분에 진행되는 것이었다. 이것과 Y.S의 관계는 어느정도 관계성이 존재할 것이라 생각하며 주변 셋팅을 관찰하다보니 Grip의 문제가 있었다. 만약에 5cm만큼의 Grip을 상부 시험편에 시행한다면 시험편의 하부에도 5cm 만큼의 Grip을 시행해야한다. 만약 오차를 범한 이번의 시험과 같은 방식으로 Grip을 한다면 적게 Grip된 곳으로 하중이 적게 가해지면서 하중이 더욱 많이 가해진 쪽으로 Necking이 가해지게 된다. 아무래도 그런 이유로 윗부분에 Necking이 생성된 것으로 보인다. 이러한 관계로 하나의 요인이 더 추가가 되는 것을 보았다.
이에 잇따라 “힘의 관계에 대한 영향으로 탄성구간의 관계가 어떠한 영향이 없을까?” 라는 의문사항이 생겨났다. 생각해보면 “쿄의 법칙”에 의해서 탄성구간이 받아들일 수 있는 힘 이상의 힘이 기계적 진동에 의한 외력의 추가로 생성되기에 탄성구간이 더욱 좁아지리라는 생각을 하였다. 물론 45C나 연강에 대한 Standard 모형이 딱히 존재하지 않는 자료이기에 우선 충분히 탄성구간이 축소된 상태라고 생각하고 결과 그래프를 관찰하였다. 여기서 말하는 외력은 충분히 예측할 수 있는 것이 기계의 진동이었기에 이것만을 지목한 것이며 추가적으로 다른 요인도 배재할 수는 없다.
이렇게 생각하면 탄성 구간이 적어지는 것 또한 이야기할 수 있다. 그리고 실제 상황에서는 길이변형률에서의 0.2% 혹은 0.5%에서의 SS커브에 해당하는 값에 대한 접선의 기울기로 탄성구간을 구할 정도로 정말 탄성구간은 상대적으로 작은 것을 느낄 수 있다. 물론 다른 효과적인 요인도 있겠지만 개인적으로는 이러한 외력에 의한 요인이 상당히 크다고 생각된다.
마지막으로 파단선에 대한 것인데, 파단선은 물체가 완벽히 파괴 분리되었을 때의 경계로 이러한 상태에서는 더 이상의 변화란 존재하지 않는다. 심지어 더 이상의 길이 변화 및 하중 변화가 존재하지 않았는데, 그래프를 참조하면 뒷부분이 기울기가 1인 수직선으로 표시되어 있는 것으로 보인다. 수직선이 의미하는 바를 보게 될 경우 기울기가 1이므로 y축의 값인 하중만이 변하게 된다. 그래서 두 번째 시험 중의 Necking 이 후의 기기 상태를 확인하였는데, 진동 및 소리가 주변을 울릴 정도로 심했던 것으로 기억한다. 에너지의 발산을 말하는 것인데 이를 통해서 주든 받든 에너지의 교환이 존재하였음을 말하는 것이며 그 에너지를 방출할 곳을 찾다 못하니 결론적으로 하중의 변화에 영향을 미쳐서 저러한 계속해서 떨어지는 그래프를 제공한 것이 아닐까? 라는 생각을 하고 있다. 두 번째 생각으로는 연성 재료를 시험했던 것을 염두하여 연성에 의하여 시험 종료 후에 잔류하는 힘이 엔트로피 상태로 전환하는 과정으로서도 해석이 가능할 것이라 생각한다. 즉 이번 인장시험의 경우는 이론과 같을 수 없었던 요인으로서 위에서 밝혀낸 열에너지, 운동에너지, 진동에너지 등의 여러 가지 에너지의 유출입이 잦았던 것을 요인으로서 유력하게 생각한다. 그리고 에너지가 누출된 경로로서 인장시험 그래프 및 SS커브의 그래프를 모두 참고하면 앞부분의 기울기가 0에 가까운 부분이 표시된 것을 볼 수 있을 것이다. 이 부분은 인장 시험편의 양 끝부분을 Grip 하고 시험을 시행하는 과정에서 초기에 하중을 주었을 경우 Grip부와의 접촉 면적이 매우 적어서 완전하게 접촉되는 시간동안 발생할 수 있는 일종의 미끄러짐에 의한 에너지 손실로 인한 데이터이다. 그렇기에 이 경우에 해당하는 에너지는 작용한 하중 1000kgf에 재료시험편에 새겨진 모양을 이동거리로서 분석하여 소실된 에너지를 구할 수 있으리라 생각한다. 이에 필요한 추가적 정보는 Grip흔적을 측정할 수 있는 미세 측정도구 정도가 되겠다. 참고로 이러한 생각은 재료가 충분히 변형된 뒤에 하였기에 충격에 대한 완화가 어느정도 진행되었기에 실천해보지 못하여 안타까울 뿐이다. 이상으로 고찰을 마친다.
결과. 여러 가지 요인에 의한 에너지 유.출입으로 인한 이론과는 조금 거리가 먼 그래프.
IV. 참고문헌
1. http://www.itraders.biz/dsp/materials_conversion.html
2. 기술표준원(http://www.standard.go.kr)3. 사진자료( 만능시험기 )
http://blog.naver.com/ktunion?Redirect=Log&logNo=70051360300
4. 탄성관련 쿄의 법칙에 관한 정보 제공
:http://100.naver.com/100.nhn?docid=174739
5. 1장 재료공학 기초 이론
전자재료 물성 및 소자공학 McGraw Hill Korea 출판. S.O.Kasap 저
1장 전반적인 부분 모두 포함.
6. 파괴의 정도에 따른 파괴 흔적
재료학실험 필기내용 참조. (개인 소장)

키워드

재료학,   재료역학,   인장,   재료공학,   신소재공학,   탄성,   소성