기계실험-인장실험을 통한 재료의 물성 검토

소개

만점짜리 실험보고서 입니다. 해당 과목 수강당시 보고서 6개중에서 5개를 만점받고 하나만 3점 감점을 받아 과에서 수석하였습니다. (논문이 아닌 실험 보고서입니다.)

- 실험이라는것이 매번 할때마다 결과가 틀리고 포커스를 맞춰야할 부분이 달라지는 점 꼭 염두해 두시고 베끼기보다는 참고용으로 사용하시길 추천드립니다. 교수님들은 학부생을 몇십년 상대해오신 분들이라 다 아십니다.

- 개인적인 참고자료만 허용하며 개인적인 배포를 절대 금지합니다! 본문의 그림은 대부분 직접 제작한 그림입니다.

목차

1. 연구목적
2. 연구내용 및 이론적 배경
3. 연구 장치 및 방법
4. 연구 결과 및 고찰
5. 결론

참고문헌

본문내용

재료의 선택과 제작공정은 기계 설계에 있어 고려되어야 할 부분 중 하나이다. 전통적으로 실험을 통해 파악할 수 있었던 재료의 성질들은 재료 선택에 있어 중요한 요소였으며 기계를 제작할 때 부품의 신뢰성과 내구성 또한 중요하게 여겨졌다(1.
재료의 대표적인 성질은 기계적인 것과 물리적인 것으로 나뉠 수 있다. 이 중 기계적 성질은 재료에 기계적인 응력이 가해졌을 때의 거동으로 결정이 된다. 여기서 말하는 기계적 응력은 전단, 압축, 인장의 3가지 형태가 대표적이다. 전단응력은 재료의 인접한 부분을 서로 밀어내는 응력이며, 압축응력은 재료를 누르는 응력이다. 마지막으로 인장응력은 재료를 늘리는 응력이며 이는 응력-변형율 선도를 통해 재료의 기계적 성질을 도식화할 수 있다(2.
연구자들은 실험을 통해 재료의 물성을 구할 수 있고 기계설계 시에 제작된 요소가 사용목적과 사용 조건에 부합하는가 검토할 수 있다. 이러한 재료시험은 일정한 하중으로 재료를 변형시키는 정적 시험과 시간에 따라 변하는 하중으로 재료를 변형시키는 동적 시험으로 구분된다. 정적 시험 에는 재료가 파단이 되는 단시간 동안 행해지는 강도시험과 장시간 동안 행해지며 재료의 점도를 어느 정도 파악할 수 있는 크리프 시험이 있다. 동적 시험에는 실제 하중 환경에 근사한 동적 하중을 재연시키는 충격 시험과 피로 시험 등이 있다. 충격 시험의 예로는 자동차 충돌 시험이 있으며 피로 시험의 경우는 시험재료에 조화 가진력 형태의 하중을 주는 시험이 그 예가 된다. 본 연구에서는 정적 시험을 통한 연구를 진행하며 가해지는 하중은 차트로 표현된다.
본 연구에서는 앞서 말했던 정적 시험 중 하나인 인장시험을 행하게 되는데 이는 금속재료에 대해 응력과 변형율의 관계를 연구할 수 있는 일반적인 절차 중 하나이다. 인장시험은 정적 시험에서 가장 널리 사용되는 시험방법이며 재료의 응력-변형율 선도, 탄성 계수, 항복 강도, 인장 강도, 인성 등의 물성을 파악할 수 있게 해준다.

참고자료

· Robert C. Juvinall, Kurt M. Marshek, 기계요소설계, WILEY, 3rd, New York, 2002 pp79-80
· Mikell P. Groover, 핵심 제조공학, WILEY, 1st, New York, 2013 pp66-75