인장실험 보고서

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2019.06.16
최종 저작일
2018.10
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목차

1.실험목적
2.실험내용 및 이론적 배경
3.실험장치
4.실험방법
5.실험결과 분석 및 고찰
6.결론
7.참고문헌 및 출처

본문내용

실험목적
대부분의 구조물은 일반적으로 다양한 정적 및 동적 하중과 변형이 가해지게 되는데, 구조물을 구성하는 재료는 이와 같은 하중과 변형을 감당할 수 있도록 재료의 강도가 설계되어야 한다. 본 실험은 재료의 강도 설계를 위한 기초 정보를 제공하는 정적 인장실험을 통하여 다음과 같은 목적을 달성하고자 한다. 첫째, 인장실험을 위하여 사용되는 재료시험기의 사용방법을 습득하고, 재료의 강도해석에 사용되는 기본적인 역학적 파라미터의 측정 방법과 원리를 이해한다. 둘째, 재료에 가해지는 하중과 측정된 변위 사이의 관계를 나타내는 재료의 기계적 거동을 이해하고, 이로부터 재료의 기계적 특성을 결정하는 탄성계수, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축률 등과 같은 재료 물성치를 구하는 방법을 습득한다. 셋째, 재료의 기계적 특성으로부터 사용목적 및 조건에 부합하는 안전한 하중의 한계와 재료의 변형 능력을 검토하는 능력을 배양한다.

실험내용 및 이론적 배경
1) 실험내용
판상 또는 봉상 인장용 실험 시편을 규격에 맞게 가공한 후 인장실험을 위한 재료시험기를 이용하여 시편에 파단이 일어날 때까지 하중을 서서히 증가하는 인장실험을 수행한다. 이 인장실험으로부터 얻을 수 있는 하중-변위 선도(load-elongation diagram)로부터 하중을 실험 시편의 원단면적으로 나누고, 표점거리의 변화량을 표점거리로 나누어서 응력-변형률 선도(stress-strain diagram)를 구한다. 이 응력-변형률 선도를 이용하여 재료의 기계적 특성을 결정하는 탄성계수, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축률 등과 같은 재료 물성치를 계산하고, 본 인장실험에 사용된 시편에 적용될 수 있는 정적 파손이론들을 고찰하며, 허용응력 범위에 대하여 분석한다. 또한, 기존 문헌에 보고된 재료 물성치와 실험에서 구한 재료 물성치 사이에 오차가 존재한다면 오차가 발생한 이유에 대하여 분석한다.

2) 이론적 배경
(1) 재료의 기계적 특성
인장실험으로부터 구한 응력-변형률 선도(그림 1)와 인장실험에 사용된 시편의 규격으로부터 다음의 재료물성치를 구할 수 있다.

참고 자료

기계공학실험교재편찬위원회, 기계공학응용실험, 청문각
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