인장실험 보고서

목차

1. 실험 목적

2. 관련 이론

3. 시험 방법

4. 시험 결과

5. Discussion

본문내용

일치가 중요하다.
(4) 시험방법
<시험전 준비>
1)시편 준비 방법
(1) 표점 분활기에 시편을 조립한다.
(2) 시험편 평행부에 매직을 칠한다.
(3) 표점분활기를 쟁반위에 수평으로 놓고 시편 평행부의 매직칠한 부분에 하이트 게이지로 수평선을 긋는다.
(4)버어니어 캘리버스를 50㎜
① CHUCK, JAW 및 JIG를 시편에 맞게 고정시킨다.
② Main Power Switch를 On 시킨다.
③ Computer 및 Servo Controller의 전원을 On 시킨다.
④ 시험 Program 상에서 하중 및 위치가 zero로 돌아오는지 확인한다.
<시험>
⑤ 표시하중 및 위치를 설정한다.
⑥ 시험종료조건인 하중 및 위치 Limit를 설정한다.
⑦ 시험 속도 및 시험 기준을 정한다.
⑧ 인장, 압축 및 굴곡중 시험 Mode를 선정한다.
⑨ 시편의 형상 및 크기를 입력한다.
⑩ 시편크기에 따라 CrossHead를 이동시켜 시편을 고정한다.
⑪ 시편의 고정작업후 Key를 누르면 시험이 시작된다.
⑫ 시험조건에 의하여 시험이 종료되면 Data를 저장하고 시험을 종료한다.
<시험종료>
⑬ 시험이 종료되면 시편을 제거하여야 하며 시험 종료후에도 시편이 파단되어 있지 않았을경
에는 시편에 응력이 작용하고 있으므로 Chuck이 풀리지 않는다. 이때에는 시험 초기 화면에서
Chuck을 Open상태에 놓고 Cylinder를 Down시키면 시편이 분리된다.
4. 시험 결과
탄성계수(E):비례한도 내의 선형 탄성영역 내에서의 값으로 응력-변형률 선도( ) 그래프에서 구하면 항복강도():항복점은 탄성영역과 소성영역의 경계로, 흔히 실용적인 방법으로 변형율축에서 0.02%(즉, strain 0.0002)만큼 탄성영역에서의 기울기의 연장선과 평행하게 이동시켰을 때 만나는 점으로 하고(0.02%, offset), 이 값을 항복강도()라 한다.
인장강도: 인장강도는 재료가 파단되기 전까지의 최대 응력이다.
연신율: 길이 변화에 따른 무차원 값
단면감소율: 단면적 변화에 따른 무차원 값
하 중
변 위
0
0
200
0.1
300
0.3
400
0.5
500
0.7
600
0.9
700
1.2
800
1.5
900
2
1000
3
1100
4
1200
5
1300
6
A. 강(steel)
①탄성계수(E) ,
= 0.0103/50 = 0.00206 = 2445/50.26= 48.65
② 항복강도()
③ 인장강도()
2948/50 = 58.96
④ 연신율
⑤ 단면감소율
B. 알루미늄(Al)
표점 구간
1
2
3
4
5
전체
표점 거리 (㎜)
10
10
10
10
10
50
변화된 표점 거리(㎜)
11.6
12.05
12.7
12.4
11.6
60.35
초기 단면적(㎟)
50.26
50.26
50.26
50.26
50.26
50.26
①탄성계수(E) ,
= 0.1138/50 = 0.00227 = 1385/50.26=27.56
② 항복강도()
③ 인장강도()
1980/50 = 39.6
④ 연신율
⑤ 단면감소율
5. Discussion
시험편의 인장하중 - 변형량 관계를 측정하여 항복점, 인장강도, 탄성계수, 변형도, 단면감 소율 등의 기계적 성질을 알아보는데 이 실험의 목적이다. 만능 시험기에서 하중을 가하고 변위를 측정한 후 단면적과 길이로 나누어서 응력-변형률 선도를 확인할 수 있다. 재질에 따라 응력-변형률곡선이 각각 다른 형태를 보일 것이다. 특히 강의 경우는 네킹 현상(국부수축현상) 때문이다. 이 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. 반면 강에 비해 황동이나 알루미늄은 상대적으로 연성이 좋아서 많이 신장되었다. 강의 응력 변형률선도를 보면 불규칙하게 선이 올라갔다가 내려갔다하는 부분은 슬립면의 미끄럼 현상으로 생긴 것이라서 그렇고 그 이후 기울기가 감소하는 것은 앞에서 국부수축현상, 즉 네킹현상 때문이다. 이렇듯 응력 - 변형률 선도로 재료의 성질을 알 수 있다는 것이다. 물론 재료마다의 내부적 구조의 차이로 약간의 차이는 나겠지만, 전반적인 응력 -변형률 선도는 비슷한 경향을 보일 것이다. 재료의 연성에 따라 큰 차이가 발생하는 것을 알 수 있었고, 이 실험에서 이론을 통해 알고 있었던 응력 - 변형률 선도의 관계를 이해 할 수 있었고 선도에서 네킹현상을 확인할 수 있는 실험이 되었다.

키워드

인장실험 보고서,   역학적 성질,   변형량 관계