기초공학실험 금속재료 인장시험 리포트

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2018.05.28
최종 저작일
2016.11
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목차

Ⅰ. 서론
1. 실험 목적
2. 실험 이론

Ⅱ. 본론
3. 장비 설명
4. 시험 시편
5. 시험 방법 및 조건 (ASTM E8 참고)
6. 알루미늄의 파단특성
7. 알루미늄의 재료거동특성
8. 실험 절차

Ⅲ. 결론
9. 실험 결과
9.1. 하중-변위 선도 및 응력-변형률 선도
9.2. 탄성계수(Elasticity modulus)
9.3. 항복강도(Yield Tensile Strength)
9.4. 극한강도(Ultimate Tensile Strength), 파단강도 및 연신율 (Fracture Strength & Elongation)
10. 결과 비교 분석 및 토의
10.1. Matweb/시험 결과 비교 표
10.2. 오차 원인 분석
10.3. 토의 및 고찰

본문내용

1.실험목적 적절하게 기능을 수행하기 위한 기계나 구조물의 설계는 사용될 재료의 기계적 거동(Mechanical Behavior)에 대한 이해를 필요로 한다. 통상적으로, 재료가 하중을 받을 때 어떻게 거동하는가를 결정하는 유일한 방법은 실험을 수행하는 것이다.
시험결과를 비교하기 위해서 시편이 치수 및 하중작용 방법이 표준화되어 있다. 주요한 표준기구의 하나는 미국 시험 및 재료학회(American Society for Testing and Materials/ASTM)이고 우리나라의 경우는 KS(Korea Standard)가 있다.

1.1. 인장시험이란, 크기 및 형상이 결정된 시편에 점차적으로 하중을 가하여 파손이 일어날 때까지 잡아당겨 원하는 재료의 기본 물성 획득한다.
1.2. 인장시험에서 얻을 수 있는 정보는 인장강도(Ultimate Tensile Strength), 항복강도(Yield Tensile Strength), 연신율(Elongation), 단면수축률(Reduction of Area), 탄성계수(Modulus of Elasticity), 포와송비(Poisson’s Ratio) 등이다.

2.실험 이론
2.1. Stress(응력)
단위면적당 힘의 단위를 나타내며 다음과 같이 산출한다.

σ = P / A (σ: 응력(MPa), P: 하중(N), A: 단면적(mm2))

2.2. Strain(변형률)
기준 길이에 대한 늘어난 길이의 비로 측정되는 값으로 스트레인 게이지(strain gage)나 신축계(Extensometer)로 산출할 수 있으며 다음과 같이 산출된다.

ε = δ / L (ε: 변형률(mm/mm), δ: 신율(mm), L: 기준 길이(mm))

2.3. Stress-Strain Curve
시험결과는 일반적으로 시험에 사용되는 시편의 크기에 의존한다. 따라서 이를 구조물에 적용하기 쉬운 형태로 시험결과를 표시하여야 한다. 이 목적을 달성하기 위한 간단한 방법은 시험결과를 응력과 변형률로 변환시키는 것이다.

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