인장시험 예비

목차

1.실험주제
2.실험목적
3.실험원리
4.실험기구 및 재료
5.실험방법 및 구상
6.예상되는 결과

본문내용

1.실험주제
실험을 통하여 각 재료의 응력-변형률선도를 구함으로써 응력과 변형률 사이의 관계를 구하는 방법을 보이는 것이 이 실험의 주제이다.

2.실험목적
재료의 강도는 지나친 변형이나 파괴 없이 재료가 하중을 견딜 수 있는 능력에 따라 좌우된다. 이러한 성질은 재료 고유의 성질이며 실험에 의해 결정되어야 한다. 가장 중요한 재료시험 중 하나가 인장시험(tension test)인데 이것은 금속, 세라믹, 고분자 재료, 복합재료와 같은 공업용 재료의 평균 수직응력과 평균 수직변형률 사이의 관계를 구하는 것을 주된 목적으로 하는 시험이다. 인장시험은 재료의 강도를 측정하는 가장 기본적인 시험으로 간단한 조작으로 정확한 결과가 얻어질 뿐만 아니라, 인장하중을 걸었을 때 재료에 생기는 변형저항의 상태를 조사해 봄으로써 그 밖의 하중을 걸었을 때의 저항변형도 추측할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다.

3.실험원리
실제 구조용 부재와 동일한 단면적과 길이를 갖는 시험편을 그 때마다 준비하여 시험하는 것은 불가능하다. 따라서, 시편의 크기에 무관하게 적용될 수 있는 형태로 시험결과를 나타내는 것이 바람직하다. 이를 위해, 시험 중에 측정된 하중과 변형데이터를 이용하여 시편 내의 응력과 변형률 값들을 계산한다. 계산한 값을 그래프로 그리면 응력-변형률선도라 불리우는 그래프가 얻어진다.

(1) 공칭 응력-변형률선도(Conventional stress-strain diagram)
위 그림의 진한 곡선이 공칭응력-공칭변형률 곡선이다. 시편의 초기 단면적과 초기 표점거리를 기준으로 계산된 응력과 변형률로서 변형이 커지면서 시편의 단면적이 줄어드는 것을 반영하지 못하는 단점이 있으나 대부분 공학적 목적에서는 항복 이내의 범위에서 설계를 하기 때문에 공칭응력, 공칭변형률을 사용해도 문제가 없다.
공칭응력(nominal stress) or 공학응력(engineering stress) 와 공칭변형률(nominal strain) or 공학변형률(engineering strain) 은 다음과 같다.

참고자료

· Mechanics of Materials, Eighth Edition (R.C.Hibbler) - 도서출판 young
· http://www.scienceall.com/dictionary/dictionary.sca?todo=scienceTermsView&classid=&articleid=254254&bbsid=619&popissue=