피로시험 결과레포트 중앙대학교 재료역학

목차

1. 시험목적
2. 시험이론
3. 피로 시험기와 시험편
4. 시험방법 및 과정
5. 시험결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 시험목적
기계나 구조물의 파괴가 대부분 피로파괴라 할 정도로 이에 대한 안정성 확보가 설계 시 매우 중요한 사항 중 하나가 된다. 특히 운동 상태에 있는 기계는 사용기간이 경과하면 재료의 강도가 저하되는데 그 저하 속도는 매우 느린 경우가 많고 또 파괴 시점을 예측하기가 어려운 때가 대부분이다. 이는 외형상으로 피로파괴의 진행이 큰 변화를 일으키지 않고 진행되기가 대부분이며 어느 순간 돌발적으로 파괴가 일어나 종종 큰 사고가 일어나고 있다.
이처럼 피로시험은 재료를 실용 기계부품이나 구조물 등에 적용 시 예상치 못한 파괴를 미연에 방지하고 부품의 수명이나 교체시기를 예측하여 궁극적으로 안전을 도모하고 물적 인적 피해를 방지키 위하여 수행된다.

2. 시험이론
1) 피로(파괴)란
금속재료 및 구조물에 반복응력이 발생하거나 혹은 변동응력이 발생할 때, 응력의 반복횟수가 증가함으로써 금속재료의 강도가 저하되는 현상으로 이때 응력의 크기가 정하중을 받을 때의 그 재료의 강도보다 훨씬 작은 값일 때도, 또는 상온에서의 탄성한도보다도 작은 응력이 작용하여도 오랫동안 반복되면 나중에는 파괴 된다. 이러한 파괴를 피로파괴라고 한다.
피로하중의 변동에는 상한응력과 하한응력이 있다. 다시 말하면 최대응력, 즉 상한치와 초소응력인 하한치의 차이가 어떤 응력범위에 있어서 파괴까지의 반복 횟수를 지배한다. 최대응력 및 응력 변동 범위가 한계치보다 작은 값이면 대단히 많은 횟수를 반목하여도 파괴되지 않으므로, 실용상 무한 반복 하여도 견딜 수 있다고 생각할 수 있다.
재료를 사용하는 입장에서 볼 때, 무한 반복이라고 볼 수 있는 내구한도를 결정하는 것이 필요하다. 만약 그와 같은 의미를 갖는 기준 반복수에 대하여 파괴되지 않는다면 이것을 불파단으로 볼 수 있다.

참고 자료

KS B ISO 1099 금속 재료- 축 하중 피로시험
KS B 5537 피로 시험기
재료역학 (출판: 시그마프레스 저자: Paul S. Stief)
Mechanics of Materials, Gere & Timoshenko, PWS Publishing Company