고체역학설계실습 sharpy test A+ 보고서

소개

"고체역학설계실습 sharpy test A+ 보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. Introduction
2. Method
3. Results
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

-Objective
다양한 산업 분야에서 재료가 얼마나 강하고 안정적인지를 평가하는 것은 곧 사람의 안전과 생명으로 직결되기 때문에, 재료의 property 정보를 갖고 있는 것은 매우 중요하다. 산업에서 재료가 얼마나 많은 energy를 흡수할 수 있는지, 언제 변형이 일어나며 파단이 나는 지에 대한 정량적인 데이터를 가지고 있는 것은 큰 경쟁력이 될 것이다. 오늘 진행하는 Sharpy Impact 실험은 일정 높이에서 떨어뜨린 진자가 금속재료에 충격을 가한 에너지를 측정하고, 파단면에 대해 Image J 프로그램을 통해 연성/취성 파면율을 분석한다.

-Theoretical Backgrounds
이 실험에서의 첫번째 목표는 충격에너지를 측정하는 것이다. 추의 높이가 올라가게 되면 potential energy가 증가하게 되고, 이 진자를 떨어뜨리게 되면 kinetic energy로 바뀌면서 속도를 갖게 된다. 충분히 강한 Kinetic 에너지는 시편을 때리게 될 것이다. 온도를 고려하지 않는다고 가정하며, 높이만 영향을 준다고 가정할 때, kinetic energy를 구하는 공식은 다음과 같다.
K=W*R*(|cosβ-cosα|)- 단위는 J
W: 진자의 무게 R: 진자의 길이 α: 초기 해머의 각도
β: 시편이 있을 때 해머의 각도
이를 통해 시편의 충격에너지를 구하는 공식은 다음과 같다.

Method
-실험에 사용되는 시편의 정보:
크기: 10×10×55
재료: Mild Steel(SS41) with 0.2% C

-실험방법:
1. 안전핀을 제거하고, 초기 각도가 0도로 맞추어져 있는지 확인한다.
2. 진자 해머를 위로 올리고 안전핀으로 고정시킨다.
3. 시험편을 놓는다. 이때, 해머가 오른쪽으로 온다고 가정한다면, 시험편의 V자로 파인 홈은 오른쪽이 아닌 왼쪽 방향을 보게 하도록 놓는다. 시험편의 V자가 아닌 뒤를 때리는 이유는 균열이 열리게 하기 위해서이다.

참고자료

· R&B Inc. “ASTM A370-Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products
· 성균관대학교 기계공학부 고체역학설계실습 충격시험 사전강의
· Image J program 사용법
· https://rkskejfj.tistory.com/18
· Solid/Material Test Manual