[고체역학, 재료역학] 인장, 비틀림 실험보고서

소개

A+ 만점받은 보고서 입니다~^^

목차

1. 그래프 출력물

2. E 값, yield stress, ultimate tensile stress

3. G 값 (도출과정)

4. 고찰

본문내용

① 인장실험
실제로 인장실험을 하면서 책에서만 보아오던 것과 실제실험은 많은 차이가 있다는 것을 알았다.
고체역학 교과서 Appendix H에 나온 Aluminum alloys 2014-T6의 E, Yield stress, Ultimate stress는 각각 73GPa, 410MPa, 480MPa이었다. 실험결과와 매우 큰 차이를 보인다. 재료 내부 구성물질의 균일하지 못한 점이 오차의 가장 큰 원인이라 생각한다. 책에서는 Yield point, Ultimate stress, Fracture 등이 명확하게 구분되어서 나오는데 실제의 실험 데이타 인장실험곡선을 보면 명확한 구분이 되어있지 않다. 그것은 대부분의 재료에서는 항복점 전후로 응력-변형룰곡선의 기울기 변화가 적기 때문이라는 것을 알았다. 게다가 이번 실험은 매우 성공적이지 못했다. 조교님도 깨진 모양이 그리 정상적이진 않다고 하셨다. 책에서 이론으로만 배우던 내용을 직접 눈으로 확인할 수 있어 기계공학도의 입장에선 참 흥미로웠다
② 비틀림실험
계산시 내부 단면적이 어느 위치든 일정하다고 가정하였고 또 재료가 균질하다고 가정했다. 그러나 가공 할 때의 오차에 의해 또는 재료의 노쇠화에 의해 이 가정이 옳지 않을 수가 있고 그로인해 오차를 발생시킬 수 있다. 이는 또한 재료의 휘어짐 같은 경우도 포함한다. 또한, 가정한 것 중에 라는 것이 있었다. 이는 축 방향에 따라 일정한 비율로 변형각이 늘었다는 가정을 전제하고 있는 것이다. 그러나 재료의 특징에 따라 이것이 성립하지 않을 수도 있다.
실험 방법측면에서 보았을 때, 토크 측정시 에서 d가 정확한 값이 아니라는 것이 분명한 오차 요인이다. 정확한 토크 계산을 위해서 실제거리를 취해줘야 했지만 계산상의 편의를 위해 Moment arm의 거리를 취해주어 실제 가해진 토크보다 큰 값으로 계산되어 오차가 발생하였다. 게다가 각도 변화가 미세하였고 정확하게 직선이 아닌 구리선을 이용해 각도를 육안으로 측정하였기에 각도측정상의 오차가 결과에 영향을 꽤 미쳤을 것이다. 결과 도출시 ‘시편과 그에 부착된 변형 각도를 측정하기 위한 구리선은 동일하게 변형 된다’라고 가정하였다.

참고자료

· -참고문헌
· * MECHANICS of MATERIALS / James M. Gere / THOMSON