인장실험

소개

○ 실험목적
대부분의 구조물은 사용 중에 힘(하중)을 받게 된다. 그러므로 우선적으로 구조물재료의 특성을 이해하여 과도한 변형이나 파괴가 일어나지 않도록 설계에 주의를 기울여야한다. 재료의 기계적 거동이란 외부하중에 대한 재료의 반응정도를 나타낸다. 즉, 외부의 힘과 이에 따른 재료의 변형사이의 관계를 나타낸다. 이 기계적 변형에 관련되는 성질을 기계적 성질 또는 역학적 성질이라고 한다. 기계적인성질로서 기본적인 것에는 최대강도(Maximum Strength),변형률(Strain), 탄성계수(Elastic Modulus), 푸아송비(Poisson Ratio), 경도(Hardness), 인성(Thoughness), 연성(Ductility), 피로강도(Fatigue Strength), 크리프(Creep), 강성도(Stiffness), 파괴인성(Fracture Thoughness) 등이 있다.

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재료 시험은 작용하는 하중 상태 및 조건에 따라 정적 시험(Static test)과 동적 시험 (Dynamic test)으로 분류된다. 정적 시험에는 정적 하중을 가하여 시험하는 것으로 정하중 시험이라고도 한다. 정하중 시험은 인장, 압축, 전단, 굽힘 및 비틀림 등의 강도 시험을 총칭한 것이다. 일반적으로 비교적 짧은 시간내에 시험 목적을 달성할 수 있으나, 크리프 시험과 같이 긴 시간이 필요한 정적 시험도 있다. 동적 시험은 재료에 동적 하중을 가하면서 시험하는 것으로, 비교적 실제 상태와 근사한 조건의 시험이라고 할 수 있다. 동적 시험에는 충격 시험, 피로 시험 등이 있다. 정적 시험 방법에 가장 널리 사용되는 시험법은 인장 실험으로서 금속과 합금의 강도를 평가하기 위한 시험이다. 인장 실험은 각국에서 규격으로 정하고 있고, 주요 규격은 다음과 같다.
미국---> ASTM E 8-50, E 8-52T,
영국 ---> BS18
독일---> DIN 50125, DIN 50146 ,
일본 ---> JIS B 7701
한국 ---> KS B 0801, KS B 0802
이상에서는 주로 금속재료에 대한 것이며, 그 규격 내용에는 시험 방법, 시편의 형상, 용어 등이 통일되어 있다. 최근에는 각국이 공통된 ISO 국제 규격을 제정하여 사용하고 있으나, 각국의 규격은 다소 차이가 있다. 인장실험은 상온상태에서 수행되며, 항복강도, 인장강도, 연신률, 단면감소율 등의 재료 물성치를 결정함을 그 목적으로 하고 있다.

목차

○ 실험목적
○ 실험 내용 및 이론적 배경
○ 실험장치
○ 실험장치 사진
○ 실험방법
○ 실험결과 데이터
○ 실험결과 데이터 분석
○ 결론 및 고찰

본문내용

○ 실험방법
1) 시편의 초점거리와 지름을 측정한다.
2)시편을 만능시험기의 척에 고정시킨 다음 시험을 일정한 속도(7mm/min)로 하중을 가한다. 단, 재료를 모르는 상태에서는 속도를 1mm/min로 한다.
3) 네킹이 발생한 후 파단이 일어나면 그래프를 출력하고 자료를 다운받는다.
4) 파단후 초점거리와 파단이 일어난 부위의 지름을 측정한다.
5) 실험을 통해 얻은 자료를 이용하여 재료의 물성치를 파악한다.

○ 시편
재질:연강 - SM20C(KS), S20C(JIS)KSB0801 금속재료 인장시험편(14A로 시험편)

참고자료

· • Mechanics of Materials M.Gere ,P.Timoshenko
· • 금속 재료 문제 해설-2006
· • www.google.co.kr www.empas.com