피로파괴실험

소개

위 자료 요약정리 잘되어 있으니
잘 참고하시어 학업에 나날이
발전이 있기를 기원합니다. ^^

목차

1. 실험목적
2. 피로파괴 이론
1) 피로파괴

2) 피로파괴의 특징
① 피로파괴는 종종 여러 점에서 시작된다.
②아무리 많은 반복하중이 가해져도 피로현상이 생기지 않는다.
③ 점진적 발생부와 급격 파괴부를 뚜렷히 구분할 수 있다.
3) S-N 곡선과 피로한
4) 평균응력이 0이 아닌 경우에 S ㅡ N곡선 그리는 방법
5) 피로 시험의 종류
① 반복 인장 압축 시험
② 반복 굽힙 시험
③ 반복 비틀림 시험
④ 복합 응력 피로시험
6) 피로시험에서 시험결과에 영향을 미치는 인자
① 시편의 형상
② 시편의 표면 가공도
③ 응력집중의 영향 (노치의 영향)
④ 열처리 및 표면경화의 영향
⑤ 시편 지름 및 표면상태의 영향
⑥ 시험중단의 영향
⑦ 진동수의 영향
⑧ 시편채취방향의 영향
7) 피로의 구조적 양상
① 균열발생(crack initiation)
② 슬립띠 균열성정(slip-bank crack growth)
③ 인장응력이 큰 면
④ 최종 연성 파단(ultimate ductile failure)
8) 피로의 대책>
① 응력집중 부위(stress concentrators)를 피해야 한다.
② 거친 표면(rough surfaces)을 없앤다.
③ 부식과 환경에 의한 공격(corrosion and environmental attack)을 피해야 한다.
④ 잔류 인장응력(residual tensile stress)를 없애야 한다.
⑤ 표면강도를 높인다.
⑥ 피로균열이 발생하기 전에 재질의 변화를 검지하여 피로파괴 사고를 방지한다.

3. 실험장치
4. 시험방법
5. 실험결과
6. 고찰

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적

피로시험기의 측정원리를 알고, 재료의 피로응력 사이클의 형태를 이해한다. 또, S-N곡선을 조사하고 응력비 R에 따라서 수명에 어떤 영향이 있는지 파악한다.


2. 피로파괴 이론

1) 피로파괴
단일 하중에 의해 일어나는 응력보다 낮은 하중은 반복해서 받을 경우에 발생되는 파괴로 비교적 장기간에 걸쳐서 서서히 진행된다. 피로에 의한 파괴는 큰 변형을 수반하지 않고 언뜻 보기에 취성파괴의 양상을 나타내며, 거시적으로는 파면이 주 인장방향에 수직인 방향으로 나타난다. 피로파괴는 흔히 파면의 형태로 판정할 수 있으며, 균열이 전파할 때 상호 마찰에 의해서 형성되는 평활한 영역과 시편의 잔여 단면적이 하중을 지탱하지 못하게 될 때 연성파괴를 일으키는 거친 영역으로 이루어진다. 피로파괴의 특징에는 응력변동시의 균열발생지점으로부터 내부로 진행되는 원형자국의 비치마크가 나타나는데 이는 응력이 반복 될 때 균열의 전파 및 정지와 파단면 부식정도 차이에 형성되는 파면으로 파도가 해변에 만드는 흔적과 비슷하다 해서 붙여진 이름이다. cm크기이며 육안으로 관찰할 수 있는 피로파괴의 특징이다. 또한 미시적으로는 스트라이에이션(striation)이라는 미세한 줄무늬가 나타나는데, 이 미세한 줄무늬의 간격이 1회의 반복하중이 걸리는 것에 의한 균열의 전파량에 해당한다. 피로파괴는 보통 응력이 집중되는 점에서 시작된다. 이것은 우선 표면결함과 함께 강성률에 있어 급격한 변화(단면에서의 급격한 변화)도 포함된다. 매끄러운 표면 상태의 경우 피로파괴는 표면을 침투하는 전단면에서 발생되는 돌출(extrusion)과 침입(intrusion)으로부터 시작된다. 또 다른 가능성은 피로파괴가 표면 하부의 비금속 개재물에서 시작되는 것이다. 때때로 잔류 압축응력이 표면영역에 존재할 때 피로파괴는 특히 수축동공, 큰 비금속 개재물이나 날카로운 현미경조직 변화(내부 피로파괴)와 같은 내부적 결합으로부터 시작될 수 있다.

참고자료

· ► 금속손상진단 - 공저 미텍 엔지니어링 강릉대학교 금속공학과 한국기계연구원- 출판사 진영사- 2002년 1월 15일 발행
· ► 재료시험법- 오길환 • 채두병 • 김학윤 • 연윤모 • 송 건 • 장군오 공저- 첨단과학기술도서출판 기전연구사- 1996년 3월 5일 발행
· ► 재료기초실습- 김학윤 • 송 건 공저- 첨단과학기술도서출판 기전연구사 - 2002년 3월 15일 발행