국민대학교 자동차융합실험 재료의 인장실험 만점 보고서

소개글

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목차

1. 실험을 통한 시편 형상의 변화를 관찰한다.
2. Stress-Strain 그래프를 그린다. 그래프에서 탄성영역과 소성영역을 구분하고 각 영역과 관련된 식을 구한다. (공칭응력 - 변형률 선도 / 진응력 - 변형률 선도) (K/n/E 값 구하기)
3.항복강도 /최대인장강도 /파단강도의 정의를 서술하고 실험을 통해 얻은 값을 구한 후 2)번 그래프에 표시한다 또한 이것 외에 더 구할 수 있는 것이 있는지 조사하고 고찰한다 (항복강도 ; 0.2% offset)
4. 연성 재료에서 오프셋 방법에 대해 조사하고 그 적용 결과를 서술한다.
5. 연성 재료의 Necking 이 발생하는 시점을 표시하고 Necking 이 발생하는 이유를 서술한다.
6. 처음 시편과 나중 시편에 대한 Stress-Strain 커브를 그리고 두 시편의 차이점을 서술한다 .
7. 연성과 취성 재료의 특성을 비교하여 설명하고 연성재료와 취성재료에는 무엇이 있는지 찾아본다.
8. 인장시험의 문제점과 다른 재료시험 방법들에 대해 조사하고 비교, 고찰한다.

본문내용

1. 실험을 통한 시편 형상의 변화를 관찰한다.

시험 전에 일정한 두께를 가지고 있었던 시편이 시험과정에서 힘을 받아 탄성영역을 지나 영구적 변형을 하며 길이가 늘어남에 따라 단면적이 균일하게 감소한다. 극한인장강도를 지나 시편이 늘어남에 따라 단면적이 균일하게 감소하지 않고 가운데 부분이 국부수축을 하며 네킹이 발생하고 크랙이 발생하며 45도 방향으로 파단이 일어난 것을 육안으로 확인할 수 있었다.
이론적으로는 재료가 항복점을 지난 후 국부수축(necking)이 일어나서 모지와 개재물(또는 제2상 입자)사이에 공동(void)이 형성된 후 이 공동이 성장 또는 합체(coalescence)하여 균열(crack)이 형성된 후 균열이 인장축과 45도를 이루는 방향에서 표면까지 전파하며 최종 파단된 것이다.

<중 략>

3.항복강도 /최대인장강도 /파단강도의 정의를 서술하고 실험을 통해 얻은 값을 구한 후 2)번 그래프에 표시한다 또한 이것 외에 더 구할 수 있는 것이 있는지 조사하고 고찰한다 (항복강도 ; 0.2% offset)

항복강도 : 소성변형을 발생시키지 않고 재료에 가해질 수 있는 최대 응력의 정도. 항복강도는 재료가 특정한 영구 변형을 나타낼 때의 응력이며 탄성한계의 실제적인 근사값이다. Offset yield strength는 stress-strain 선도에서 측정된다. 그것은 stress-strain 곡선에서의 교점(교선)에 대응하는 응력이고, 그것의 직선 구간이 특정 변형률로 offset되어 평행이동한 직선이다. 금속에서의 offset은 보통 0.2%로써 정해져 있다. 다시말해 offset line과 0-stress axis의 교차점이 0.2%변형률이라는 말이다. 플라스틱의 offset은 일반적으로 2%이다. 연강과 같이 상항복점(upper yield strength)와 하항복점(lower yield strength)이 나타나는 항복현상인 뚜렷한 경우에는 하항복점에 대한 응력값을 항복응력(강도)으로 한다. 재료가 항복한 휴 아무런 저항도 없이 변형한다고 하면 소성변형은 항복응력과 같은 크기의 응력하에서 진행하나, 대부분의 재료는 항복 후에 부하응력을 더욱 증가시키지 않으면 소성변형은 진행하지 않게 된다.

참고 자료

http://www.instron.co.kr/ko-kr
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=dhghtjrdl&logNo=220513393173&proxyReferer=http%3A%2F%2Fwww.google.com%2Furl%3Fsa%3Di%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dimages%26cd%3D%26ved%3D2ahUKEwiW1oS3xPXaAhVIUbwKHWE8BeAQjhx6BAgBEAM%26url%3Dhttp%253A%252F%252Fm.blog.naver.com%252Fdhghtjrdl%252F220513393173%26psig%3DAOvVaw3H0jyu3Rx6SUarjwZm4Odm%26ust%3D1525848791164300 (오프셋 그림)
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=shipbuilding_pro&logNo=220966053109&beginTime=0&jumpingVid=&from=search&redirect=Log&widgetTypeCall=true (연성-취성 천이온도 그림)
http://www.nfx.co.kr/techpaper/keyword_view.asp?pg=&sk=&bid=70.&nCat=&nIndex=&sHtml=&idx=347 (가공경화지수 그림)
김정규 외 2명, 『기계재료학』, 문운당
한병기 외 5명, 『재료역학』, 프로텍미디어