UTM분석 실험보고서(UTM, UTM실험레포트, 물성실험)

소개글

저번학기 물성실험레포트로 제출한 UTM실험 보고서입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 재료 및 기구
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
UTM기기를 사용하여 UTM기기의 사용법을 익히고 여러 고분자(LDPE, HDPE, PET)의 재료의 인장, 압축, 휨 시험을 하여 기계적 특성을 분석하는 방법을 익힌다. 특히 이번시험에서는 인장시험을 통해 인장강도를 측정하는 방법을 배우는 것이 목적이다.

2. 재료와 기구
기구: UTM분석기기, 버니어 캘리퍼스
재료 : 고분자 시편(LDPE, HDPE, PET)

3. 실험 이론
UTM(Universal Testing Machine)이란 재료에 응력을 가한 후 이에 따른 변형 등을 측정하여 역학적 성질 및 변형거동에 대한 정보를 얻을 수 있다. 인장, 압축, 굽힘, 전단 등의 시험을 할 수 있으며 만능 재료 시험기라고도 한다. 만능 재료 시험기로 시료를 측정하기 위해 시료를 Dog bone 모양으로 몰딩 해야한다.

1. 영률 (Young`s modulus)
영률은 고체 역학에서 재료의 강성도(stiffness)를 나타내는 값이다. 탄성 계수는 응력과 변형도의 비율로 정의된다. 재료의 시험편에 대한 인장 또는 전단 시험으로 얻은 응력-변형도 선도의 탄성 구간 기울기로부터 탄성 계수를 결정할 수 있다. 이러한 응력과 변형률의 직선적인 관계를 나타낸 것이 훅의 법칙(Hook`s Law)이다. 이러한 훅의 법칙은 응력과 변형률에 의해 다음과 같이 표현될 수 있다.
E : elastic modulus
이 때 전단 응력와 전단 변형률이 존재한다면, 훅의 법칙은 다음과 같이 표현된다.
G : shear modulus
이러한 영률은 원자 결합에 기인하는 물리적 특성이기 때문에, 물질의 원자간 결합에너지가 클수록 더 큰 값을 나타내게 된다. 예를 들어 세라믹의 영률이 금속의 영률보다 높게 측정이 된다.

2. 항복 강도 (Yeild Strength)
항복강도는 탄성변형이 일어나는 한계응력을 말한다. 그러나 재료가 나타내는 탄성한계 또는 이 후에 일어나는 소성변형의 시작점이 어디인지를 정확히 결정하는 것은 거의 불가능하다.

참고 자료

재료역학 7판, 저자 JAMES M. GERE BARRY J. GOODNO
재료과학과 공학 제 8판, 옮김-박인규, 이재갑, 김용석, 김형준