[기초공학실험]금속 재료 인장 실험

소개글

"[기초공학실험]금속 재료 인장 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) Stress(응력)
2) Strain(변형률)
3) Stress-Strain Curve
4) 시편설명(ASTM)

3. 실험 기구 및 장치
1) 장비 설명

4. 실험 방법
1) 실험 방법에 대한 전제조건 (ASTM E8/E8M 08에서 참고한 항목)
2) 실험 과정
3) 시험 속도의 타당성
4) 보정 데이터 및 보정 함수 그래프

5. 실험 결과
1) 하중-변위 선도(Load-Displacement Curve)
2) 면적 측정값
3) 응력-변형률 선도(Stress-Strain Curve)
4) 탄성계수 계산
5) 항복강도 및 인장강도 비교
6) 파단에 대하여

6. 토의 사항
1) 오차 분석
2) 실험 고찰

본문내용

시험 결과는 일반적으로 시험에 사용되는 시편의 크기에 관련된다. 시편과 크기가 같은 부품을 가진 구조물을 설계하는 경우는 거의 없기 때문에, 어떤 크기의 부재에도 적용될 수 있는 형태로 시험 결과를 표시해야 한다. 이 목적을 달성하기 위한 간단한 방법은 시험 결과를 응력과 변형률로 변환하는 것이다. 여러 가지 하중 값에 대해 시험을 하고 응력과 변형률을 결정한 후에 Stress-Strain Curve를 그릴 수 있다. 아래 그림은 연강(mild steel) 또는 저탄소강(low-carbon steel)으로도 알려진 구조용 강(structural steel)이 인장력을 받을 때의 Stress-Strain Curve이다. 그림은 재료의 모든 중요한 특성을 나타내기 위해 각 축은 축척에 맞지 않다.

1.1.1. O-A 구간(선형 구간): 응력(Stress)과 변형률(Strain)이 초기 영역에서 선형적이며 비례적임을 나타낸다. A점을 지나면 응력(Stress)과 변형률(Strain)의 비례성이 사라지는데, 이 때 점 A에서의 응력(Stress)을 비례한도(Proportional limit)라 한다. 그리고 이 구간의 직선의 기울기를 탄성계수(Modulus of Elasticity)라고 한다.
1.1.2. A-B 구간: 비례한도(Proportional limit)를 넘어 응력이 증가하면 변형률은 응력의 증가분보다 훨씬 빨리 증가하게 되어 점점 기울기가 작아지다가 점 B에서 수평이 된다.
1.1.3. B-C 구간(완정소성 구간): 점 B부터 인장력이 거의 증가하지 않더라도 시편이 상당히 많이 늘어난다. 이런 현상을 재료의 항복(Yielding)이라고 하며, 점 B를 항복점(Yielding point), 이에 대응되는 응력을 강의 항복응력(Yielding stress)이라고 한다. 이 구간에서 작용하중의 증가 없이도 변형이 일어나는 현상을 완정소성(Perfectly plastic)상태라 한다.

참고 자료

없음