피로시험

소개

기계공학과 피로시험 실험레포트

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목차

서론
1. 실험목적
2. 이론적 배경
1) 피로
2) 회전 캔틸레버 빔 시험
3) 피로시험 결과
4) 피로파괴의 양상
5) S-N 곡선과 피로한도

본론
1. 실험장치
1) 원리
2. 실험방법 설명
3. 실험 시 주의사항

결론
1. 실험 결과
2. 실험 결과 평가
3. 참고문헌

그림 1 회전 캔틸레버 빔 피로 시험
그림 2 공구강과 알루미늄 합금에 대한 응력-회전수 피로곡선
그림 3 금속의 피로특성에 있어서 노치의 영향
그림 4 피로파면의 스트라이에이션
그림 5 각종 파면율과 진전속도와의 관계
그림 6 전형적인 균열발생과 진전과정
그림 7 슬립 집중역의 미시적 구조
그림 8 스트라이에이션의 형성기구에 관한 모형도
그림 9 반복응력
그림 10 S-N 곡선
그림 11 P-S-N 곡선
그림 12 피로수명 분포의 응력의존성 예
그림 13 피로시험기의 도식적 그림

첨부 1, 2 실험결과 및 S-N 곡선

본문내용

실험요약

1. 목적
많은 응용분야에서 구조물은 재료의 항복강도보다 낮은 응력을 반복적으로 받게 된다. 이러한 반복적인 응력은 회전, 굽힘 혹은 진동의 결과로써 전달된다. 응력이 항복강도보다 낮더라도 재료는 많은 응력의 반복 이후에 파괴된다. 이러한 파괴양상을 피로(fatigue)라 한다.
지금까지는 완속(예, 인장시험) 또는 급속(예, 충격시험) 단일하중 조건에서 금속의 기계적 거동을 평가하였다. 많은 구조용 재료는 정적하중보다는 동적하중을 받으며 특별한 문제를 일으킨다. 따라서 항복강도와 최대 인장강도는 단지 정적하중 아래에서 작동되는 재료의 하중-전달능력의 유용한 측정수단이다. 피로시험은 주어진 많은 수의 주기(cycle)에서 표준치수의 시료가 안전하게 견딜 수 있는 응력을 결정케 해준다.
피로시험에서 시료는 순수 휨 상태에서 하중이 걸린 후 회전을 하며 각각의 회전과 함께 시료 둘레의 각 점들은 압축상태로부터 인장상태까지 거치게 된다. 그 결과 일반적인 실험에서, 각각의 회전들은 분당 수천 번 반복되는 완전한 응력전도주기를 계속한다. 피로시험 시 많은 인자들이 실험결과에 영향을 미치며, 보편적인 S-N 곡선들은 대단히 많은 양의 산란을 보여준다. 여기에서 가장 중요한 인자는 표면 후 처리이다. 피로균열들은 보통 시료 표면에서 시작되며, 표면 미세 연마시 S-N곡선의 수준은 증가한다.

2. 결과

참고자료

· 이용복, 김호경, 정진영 공역, 청문당, 피로해석의 기초, pp. 197~258
· 최재하, 임재규, 윤명진 편저, 원창출판사, 공업재료강도학, pp. 15~17
· 국정한, 윤한기, 임재규, 임원균 공저, 원창출판사, 재료파괴강도학, pp. 141~170
· 이정용 외 5명, 청범출판사, 재료과학과 공학, pp. 201~203
· 변재동, 박영구, 유상임, 장현구 공역, Prentice Hall, 재료과학, pp. 297~307