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[A+고체실험 레포트] 브리넬 경도 실험(고찰 多, 이론 多)

브리넬 경도 실험00000대학교 공학부(S.N: 23424234, Mobile: 010-1111-1111 E-mail : dfsf@dfs.com)1. 실험 제목브리넬 경도 실험2. 실험 일시3. 실험 장소4. 실험 목적경도는 변형에 대한 저항을 의미하며 금속에서 이 특성은 영구변형 또는 소성변형에 대한 저항을 측정하는 것이다. 이 실험에서는 공학에서 널리 사용되는 압입저항의 측정을 목적으로 한다. 이러한 압입경도 시험에서는 브리넬, 로크웰, 비커스, 마이어, 누프 경도시험이 있다. 지난 로크웰 경도 실험에서는 압입 깊이(h)를 통해 경도를 측정했지만 이번 브리넬 경도 시험에서는 압입자국의 지름(d)를 통해 경도를 측정할 것이다.* 이론킬로그램힘은 지구의 표준중력가속도에서 1kg의 질량을 가진 물체가 가지는 힘이다. 지구에서는 편의상 힘(f)을 생략하고 kg으로 표시할 때가 많은데, 이 단위는 같은 중력가속도를 갖는 곳에서만 서로 동일하다. 즉 지구 밖에서는 중력가속도가 달라지므로 킬로그램힘 역시 지구에서의 킬로그램힘과 달라진다. 1kgf=9.8N이며 반대로1N=0.102kgf이다.탄소강은 약 0.03% ~1.2% 탄소를 철에 가한 일종의 합금강이다. 탄소강의 표준 상태에서는 탄소량이 많을수록 가공 변형 및 냉간 가공이 어렵다.탄소강은 탄소 함유량에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.- C 0.12% 이하 = 극연강(極軟鋼),- 0.12~0.2% = 저탄소강(軟鋼),- 0.2~0.45% = 중탄소강(반연강, 반경강),- 0.45~0.8% =고탄소강(경강),- 0.8~1.7% = 최경강(最硬鋼).이때 20C 탄소강은 C를 0.20% 함유한 것이고 45C 탄소강은 C를 0.45% 함유한 것이다.어떤 물질의 단단함과 무른 정도를 나타내는 것을 경도라고 하며, 이것의 측정을 위해서는 기계적 시험과정을 거쳐야 한다. 이 시험을 통해 우리가 어떠한 재료에 힘을 주면 변형이 일어나게 되고 변형의 정도를 이용하면 재료의 손상 없이 재료의 특성을 알아낼 수 있다.금속재료의 경도를 수치로 나타내기 위해서는 다양한 방법이 존재하는데 종류는 다음과 같다.- 압입자를 이용한 방법 : 브리넬경도, 로크웰경도, 비커스경도, 마이어경도등- 반발을 이용한 방법 : 쇼어경도- 펜듀럼 장치를 이용한 방법 : 하버드 펜듀럼경도- 스크렛치를 이용한 방법 : 마텐스경도- 기타 : 초음파경도이러한 경도시험은 비용이 저렴하고 간단하며, 시편이 파괴되거나 과도한 소성이 일어나지 않기 때문에(브리넬 경도 시험의 경우 소성변형이 일어나는 부위는 눌린 자국뿐이다) 다른 기계적 시험에 비해 자주 사용된다. 또한 경도 시험을 통해 인장강도와 같은 다른 기계적 성질을 유추 가능하다는 점에서 굉장히 유용하다.이 중 브리넬 경도 시험은 1900년대 스웨덴의 브리넬 박사에 의해 개발된 것으로, 구형 누르개를 일정한 시험 하중으로 시험편에 압입시키는 방식이다. 이때 생긴 압입자국의 표면적을 시험편에 가한 하중으로 나눈 값이 브리넬 경도 값이다. 이러한 브리넬 경도시험은 하중과 볼의 크기로 다양한 금속에 압력을 가하는 동안에 정밀한 경도 시험을 하기 때문에, 다른 경도시험보다 더 연질의 금속을 테스트할 수 있다는 장점이 있다. 경도값은 다음과 같은 식으로 계산한다.HB`=` {시험하중`(P)} over {영구오목의`표면적`(A)} = {P} over {pi Dt}#````````````=0.102 BULLET {2P} over {pi D(D- sqrt {D ^{2} -d ^{2}} )} LEFT [ N/mm ^{2} RIGHT ]이때 브리넬 경도 값은 응력의 단위를 갖게 되나, 경도 자체가 약속에 의한 정의이기 때문에 아무 의미가 없다. 따라서 브리넬 경도 값은 양의 기호인 [HB]를 단위를 사용하여 아래 표와 같이 표시한다.HB````````W``````````(10/500/15)```````92#`①````````````②````````````③``````④``````⑤```````````⑥① Brinell hardness② 입자의 종류를 표시 (S : 강구 W : 초경합금구)③ 강구의 직경(mm)④ 시험 하중(kgf)⑤ 하중 부여 시간 (sec)⑥ 브리넬 경도치- 단위환산 없이 계산할 경우HB`=` {시험하중`(P)} over {영구오목의`표면적`(A)} = {P} over {pi Dt}#````````````= {2P} over {pi D(D- sqrt {D ^{2} -d ^{2}} )} LEFT [ kgf/mm ^{2} RIGHT ]브리넬 경도 시험 공식은 삼각형의 닮은꼴을 이용하여 계산할 수 있다. 그림1을 참고하면t ^{2} -Dt+ {d ^{2}} over {4} =0 , 근의공식을 사용하면t= {D +- sqrt {D ^{2} -d ^{2}}} over {2} 가 된다.이를 대입하면HB= {P} over {A} = {P} over {pi Dt} = {2P} over {pi D(D- sqrt {D ^{2} -d ^{2}} )} 이다.이때h< {D} over {2}이므로t= {D+ sqrt {D ^{2} -d ^{2}}} over {2}는 될 수 없다.5. 실험 방법6. 실험 결과?실험값 계산1차 실험① S20C시험 하중 : 500 kgf강구압자직경 : D = 10mm압입 자국의 직경 : 2.8mm경도값 ={2 TIMES 500} over {pi TIMES 10 TIMES (10- sqrt {10 ^{2} -(2.8) ^{2}} )} =79.6= HB W (10/500/15) 79.6② S20C시험 하중 : 500 kgf강구압자직경 : D = 10mm압입 자국의 직경 : 2.6mm경도값 ={2 TIMES 500} over {pi TIMES 10 TIMES (10- sqrt {10 ^{2} -(2.6) ^{2}} )} =92.6 = HB W (10/500/15) 92.6③ S20C시험 하중 : 500 kgf강구압자직경 : D = 10mm압입 자국의 직경 : 2.4mm경도값 ={2 TIMES 500} over {pi TIMES 10 TIMES (10- sqrt {10 ^{2} -(2.4) ^{2}} )} =108.9 = HB W (10/500/15) 108.9④ S20C시험 하중 : 500 kgf강구압자직경 : D = 10mm압입 자국의 직경 : 2.1mm경도값 ={2 TIMES 500} over {pi TIMES 10 TIMES (10- sqrt {10 ^{2} -(2.1) ^{2}} )} =142.7 = HB W (10/500/15) 142.72차 실험① S45C시험 하중 : 3000 kgf강구압자직경 : D = 10mm압입 자국의 직경 : 4.6mm경도값 ={2 TIMES 3000} over {pi TIMES 10 TIMES (10- sqrt {10 ^{2} -(4.6) ^{2}}} =170.4 = HB W (10/3000/15) 170.4② S45C시험 하중 : 3000 kgf강구압자직경 : D = 10mm압입 자국의 직경 : 4.6mm경도값 ={2 TIMES 3000} over {pi TIMES 10 TIMES (10- sqrt {10 ^{2} -(4.6) ^{2}}} =170.4 = HB W (10/3000/15) 170.4③ S45C시험 하중 : 3000 kgf강구압자직경 : D = 10mm압입 자국의 직경 : 4.8mm경도값 ={2 TIMES 3000} over {pi TIMES 10 TIMES (10- sqrt {10 ^{2} -(4.8) ^{2}}} =155.6 = HB W (10/3000/15) 155.6④ S45C시험 하중 : 3000 kgf강구압자직경 : D = 10mm압입 자국의 직경 : 4.8mm경도값 ={2 TIMES 3000} over {pi TIMES 10 TIMES (10- sqrt {10 ^{2} -(4.8) ^{2}}} =155.6 = HB W (10/3000/15) 155.67. 고찰- 오차원인시편 6개(S20C, S45C 각각 3개씩)를 사용하여 여덟 번의 실험을 진행해야 했기 때문에, 하나의 시편을 여러 번 이용하였다. 이에 실험 시 측정 위치를 제대로 고려하지 못하였고, 먼저 실험한 부분에 발생한 변형이 그 다음 실험에 영향을 주면서 오차가 발생했다고 생각한다. 또한 실험실의 바닥이 완전히 수평이 아니라는 점, 그리고 압입자를 반복하여 사용함으로써 발생한 마모 역시 실험 결과에 영향을 끼쳤다. 우리는 저번 로크웰 실험을 할 때 사용한 시편을 뒤집어서 재사용 하였는데, 시편을 일주일동안 보관하는 과정에서 발생한 이물질(녹, 먼지, 사포가루 등)로 인해 오차가 발생했을 가능성이 있다. 압입자국의 직경의 경우 스코프를 사용하여 측정하였는데, 그 과정이 매우 어려웠다. 우선 핸드폰 카메라를 사용하여 사진으로 찍느라 영점 조절을 제대로 하지 못하였고, 이 때문에 눈금을 읽는 과정에서 약간의 혼란이 있었다. 또 시간에 제약이 있는 상황에서 스코프 사용방법 미숙으로 인해 초점을 제대로 맞추지 못한 점 역시 오차의 원인이라고 생각한다.

공학/기술| 2023.01.13| 4페이지| 1,500원| 조회(185)

경도, 하중, 연성, 브리넬, 스코프, 중탄소강, 압입자국, 압자, 초경합금구, 강구압자..

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[A+고체실험 레포트] 보의 전단력 실험(고찰 O 한페이지 분량)

보의 전단력 실험00000대학교 공학부(S.N: 23424234, Mobile: 010-1111-1111 E-mail : dfsf@naver.com)1. 실험 제목보의 전단력2. 실험 일시3. 실험 장소4. 실험 목적이 실험은 단순보에 작용하는 하중의 위치 변화에 따라 전단력의 크기를 측정하여 전단력의 기초 이론을 습득하고 다양한 하중조건에서 전단력 실험을 하는 것을 목적으로 한다.* 이론수직재의 기둥에 연결되어 하중을 지탱하고 있는 수평 구조부재를 보(beam)라고 한다. 보의 종류는 지지방법에 따라 다음과 같이 구분할 수 있다.-정정보 : 보의 지지점에서 반력을 정역학적인 방법으로 결정할 수 있는 보① 단순보 : 일단이 부동 힌지점 위에 지지되어 있고 타단이 가동 힌지점 위에 지지 되어있는 보② 외팔보 : 일단이 고정되어 있고 타단이 자유로 되어 있어 보③ 내다지 보 : 단순지지보와 다르게 끝이 비어있다.-부정정보 : 보의 지지점에서 반력을 정역학적인 방법만으로는 결정할 수 없고 변형에 대한 저항성과 관련된 보의 성질을 고려해야 하는 보① 연속보 : 한 개의 부동힌지지점과 두 개 이상의 가동힌지 지점으로 지지 되어있는 보, 미지의 반력수는 지점의 수보다 한 개 많다.② 지지된 외팔보③ 양단 고정보보의 모양은 일반적으로 직선재이지만 특수한 형체로는 휘어진 보도 있다. 보는 축에 직각 방향(즉 정하중)의 힘을 받아 주로 휨에 의하여 하중을 지탱하는 것이 특징이고, 역학적으로 보를 지지하는 방법에 따라 양단을 지지하는 단순보, 중간에 받침점을 만든 연속보, 연속보의 중간을 핀(pin)으로 연결한 게르버보, 양단을 완전히 고정한 고정보, 고정보의 일단을 해방한 캔틸레버보 등으로 분류된다. 보에 하중이 부하되면, 내부적으로 압축, 인장과 함께 전단 응력이 발생한다. 중력 방향의 하중에 대해서, 들보의 상단부는 압축을 받고 하단부는 인장을 받게 된다. 이때 보는 하중에 의한 최대 전단력에 견디어야 한다.크기가 같고 방향이 서로 반대되는 힘들이 어떤 물체에 대해서 동시에 서로 작용할 때 그 대상 물체 내에서 면을 따라 평행하게 작용하는 힘을 전단력(shear force)이라 한다. 이러한 전단력 때문에 그 면에 접한 방향에 힘이 생기며, 물체 내부 단면에 생기는 힘을 전단응력(shear stress)이라고 한다. 아래 그림을 보면 전단되는 면을 따라서 미소되는 직사각형이 점점 평행사변형으로 변형되는 것을 볼 수 있다. 이것은 전단력에 의한 현상이며 전단변형이라고 한다.또 물체가 전당응력에 의해 미끄러져 절단되어 파괴될 때 이것을 전단파괴(shear fracture)이라고 한다. 이러한 전단파괴는 연성재료에 전단 또는 비틀림이 가해진 경우에 발생하며, 파면의 방향은 최대 전단응력의 방향과 일치한다.보에 하중이 작용할 때 지지점에 생기는 힘을 반력(Reaction force)이라고 한다. 반력의 크기는 힘의 평형식을 통해 구할 수 있다.위의 그림을 보면sum _{} ^{} F _{y} =0;R _{A} +R _{B} =P 이고,A를 기준으로 모멘트를 구하면,sum _{} ^{} M _{A} =(R _{A} TIMES L)-(W TIMES a)=0R _{A} = {(L-a) TIMES W} over {L} ,`R _{B} = {a} over {L} TIMES W(반시계 방향 +, 시계 방향 -)으로R _{A}와R _{B}를 구할 수 있다.반력을 구한 다음 임의의 전단력을 설정하고 계산하면 이론 전단력 값을 구할 수 있다. 이때 전단력에서의 부호는 방향을 나타내는 것이다.굽힘 모멘트(Bending moment)란 물체의 어느 한 점에 대해 물체를 굽히려고 하는 작용을 뜻하며, 휨 모멘트라 하기도 한다. 보의 임의의 단면 양측의 힘의 모멘트는 길이가 같고 방향이 반대로이다. 아래 그림은 전단력과 굽힘모멘트의 부호를 규정하는 그림이다. 이번 실험에서는 반시계 방향은 +, 시계 방향은 ?로 하였다.전단력과 굽힘모멘트전단력 선도(Shearing Force Diagram ? S.F.D)는 보의 하중이 작용할 때, 각 단면의 전단력을 빔의 전체 길이에 걸쳐 표시한 그림이다. 그리고 굽힘 모멘트 선도 (Bending Moment Diagram ? B.M.D)는 보(beam)에 하중이 가해졌을 때의 힘의 모멘트를 보의 전체 길이에 걸쳐 표시한 그림을 나타낸다. 이를 그릴때는 먼저 각 지점에서의 반력을 힘의 평형조건을 통해 구한 뒤 각 구간에서의 전단력방정식과 굽힘모멘트 방정식을 구한다. 그 후 구해진 방정식에 의해 보의 각 단면에 작용하는 전단력 및 굽힘모멘트의 크기를 그림으로 나타내면 된다.5. 고찰- 오차원인이번 시간에는 보에 작용하는 하중의 위치 변화에 따른 전단력을 측정해보는 실험을 진행하였다. 하중 측정 센서를 통해 디지털로 표시되는 실험기구를 사용했기 때문에 측정오차는 거의 발생하지 않았다. 실험 결과를 보면, 네 번째 실험을 제외한 모든 실험에서 오차율이 10%를 넘지 않는다는 것을 알 수 있다. 네 번째 실험은 위치 가, 나, 다에 모두 하나씩 하중을 준 실험으로 오차율은 13.3%가 나왔다. 이 당시 우리가 실험기구를 사용할 수 있는 시간이 제한되어 있었는데, 실험을 최대한 빠르게 끝내기 위해 한번 추를 건 뒤 어느 정도 움직임이 멎었다 생각하면 바로 측정을 진행하였다. 이때 완전히 멈추지 않은 추의 미세한 진동이 실험 결과에 영향을 끼쳤다고 생각한다. 또 처음 실험을 시작하며 영점을 맞추었다 해도 그 뒤에 여러 충격에 의해 영점이 틀어질 수 있는데, 이를 제대로 확인하지 못했다. 이러한 것들이 실험의 오차율을 높였다고 생각한다.

공학/기술| 2023.01.13| 4페이지| 1,500원| 조회(268)

굽힘모멘트, 보, 전단력, 부정정보, 반력, 정정보, 전단력선도

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[A+고체실험 레포트] 로크웰 경도 실험(고찰 O, 개많이씀)(S20C, S45C시편 사용)

로크웰 경도 실험00000대학교 공학부(S.N: 23424234, Mobile: 010-1111-1111 E-mail : dfsf@DSF.com)1. 실험 제목로크웰 경도 실험2. 실험 일시3. 실험 장소4. 실험 목적경도는 변형에 대한 저항을 의미하며 금속에서 이 특성은 영구변형 또는 소성변형에 대한 저항을 측정하는 것이다. 이 실험에서는 공학에서 널리 사용되는 압입저항의 측정을 목적으로 한다. 이러한 압입경도 시험에서는 브리넬, 로크웰, 비커스, 마이어, 누프 경도시험이 있다.* 이론어떤 물질의 단단함과 무른 정도를 나타내는 것을 경도라고 하며, 이것의 측정을 위해서는 기계적 시험과정을 거쳐야 한다. 이 시험을 통해 우리가 어떠한 재료에 힘을 주면 변형이 일어나게 되고 변형의 정도를 이용하면 재료의 손상 없이 재료의 특성을 알아낼 수 있다.금속재료의 경도를 수치로 나타내기 위해서는 다양한 방법이 존재하는데 종류는 다음과 같다.- 압입자를 이용한 방법 : 브리넬경도, 로크웰경도, 비커스경도, 마이어경도등- 반발을 이용한 방법 : 쇼어경도- 펜듀럼 장치를 이용한 방법 : 하버드 펜듀럼경도- 스크렛치를 이용한 방법 : 마텐스경도- 기타 : 초음파경도이 중 로크웰 경도 시험은 금속 경도 시험중에서 가장 널리 사용되는 경도 측정법으로 측정시간이 짧고 간단하다. 로크웰 경도란 압자를 이용하여 시편 표면에 일정한 힘을 가하게 되면 이 압자가 시편 표면을 침투하게 되고, 눌린 깊이를 측정하여 환산된 경도를 뜻한다. 이때 침투 깊이가 얕으면 경도가 높은 것이고, 깊으면 경도가 낮은 것이다.-경도값 표시 방법HR````````C```````````60#`①````````````②````````③① Rockwell hardness② 스케일의 종류 (B or C scale)③ 경도값-실험에 사용하는 공식H _{R} B`=`130- {h} over {0.002} =130-500hH _{R} C`=`100- {h} over {0.002} =100-500hh= LEFT | {뒤로`당겼을`때-앞으로`당겼을`때} over {5} RIGHT | TIMES {1} over {100}5. 실험 방법 사용한 시편6. 실험 결과핸들을 뒤로 밀었을 때핸들을 앞으로 당겼을 때계산값측정값오차S20C7245HRB 103HRB 85187244.5HRB 102.5HRB 85.51773.546HRB 102.5HRB 8418.57144HRB 103HRB 86176134HRB 103HRB 967S45C12290HRC 68HRC 105812492.5HRC 68.5HRC 7.561123.592HRC 68.5HRC 860.512391HRC 68HRC 95912390HRC 67HRC 1057?계산 식1. S20C(1)h= {72-45} over {5} TIMES {1} over {100} =0.054계산값=130- {0.054} over {0.002} =H _{R} B``103,측정값=130-45=H _{R} B``85,오차=103-85=18(2)h= {72-44.5} over {5} TIMES {1} over {100} =0.055#계산값=130- {0.055} over {0.002} =H _{R} B``102.5#측정값=130-44.5=H _{R} B``85.5#오차=102.5-85.5=17(3)h= {73.5-46} over {5} TIMES {1} over {100} =0.055#계산값=130- {0.055} over {0.002} =H _{R} B``102.5#측정값=130-46=H _{R} B``84#오차=102.5-84=18.5(4)h= {71-44} over {5} TIMES {1} over {100} =0.054#계산값=130- {0.054} over {0.002} =H _{R} B``103#측정값=130-44=H _{R} B``86#오차=103-86=17(5) 손으로 누르지 않은 값h= {61-34} over {5} TIMES {1} over {100} =0.054#계산값=130- {0.054} over {0.002} =H _{R} B``103#측정값=130-34=H _{R} B``96#오차=103-96=72. S45C(1)h= {122-90} over {5} TIMES {1} over {100} =0.064#계산값=100- {0.064} over {0.002} =H _{R} C``68#측정값=100-90=H _{R} C``10#오차=68-10=58(2)h= {124-92.5} over {5} TIMES {1} over {100} =0.063#계산값=100- {0.063} over {0.002} =H _{R} C``68.5#측정값=100-92.5=H _{R} C``7.5#오차=68.5-7.5=61(3)h= {123.5-92} over {5} TIMES {1} over {100} =0.063#계산값=100- {0.063} over {0.002} =H _{R} C``68.5#측정값=100-92=H _{R} C``8#오차=68.5-8=60.5(4)h= {123-91} over {5} TIMES {1} over {100} =0.064#계산값=100- {0.064} over {0.002} =H _{R} C``68#측정값=100-91=H _{R} C``9#오차=68-9=59(5) 손으로 누르지 않은 값h= {123-90} over {5} TIMES {1} over {100} =0.066#계산값=100- {0.066} over {0.002} =H _{R} C``67#측정값=100-90=H _{R} C``10#오차=67-10=57오차=계산값-측정값*계산값은 실험값을 통해서 구해지는 값으로 이론값이 아니기 때문에 오차율을 구하지 않는다.7. 고찰- 오차원인금속 재료의 경도를 측정하는 로크웰 경도 시험을 진행하였다. 시편으로는 S20C와 S45C를 사용하였고, S20C는 B스케일을 S45C는 C스케일을 사용하였다. 실험 과정에서 S20C는 100, S45C는 150의 하중을 주었는데 이는 시편마다 받아들이는 하중이 다르기 때문이다. 가장 큰 오차 원인은 바로 실험과정의 미숙지였다. 우리 조는 지시침을 SET점에 맞춘 뒤 핸들을 뒤로 밀어주는 과정에서, 손을 이용하여 하중을 주었다. 이럴 경우, 시편이 중력으로만 하중을 받았을 때에 비해 더 큰 하중을 받기 때문에, 반드시 오차가 발생하게 된다.그 밖에 오차 원인은 다음과 같다. 먼저 시편의 연마 정도가 다르다. 시편에 녹이 슬어있거나 표면이 울퉁불퉁할 경우 오차 발생 위험이 있어 시편을 미리 사포재로 갈아주는 작업을 선행하였는데, 학생마다 가는 정도가 달라 오차가 발생할 수 있다. 그 다음으로 실험 환경의 문제가 있다. 실험실 바닥이 완전한 수평이 아니라는 것을 생각하면 눈금을 맞추는 과정에서 측정오차가 발생했을 수 있다. 또한 콘과 같은 실험기구의 노후화 역시 실험 결과에 영향을 미쳤다. 우리조의 경우, 4개의 시편을 가지고 총 10번의 실험을 진행하였기 때문에, 시편에 문제가 생겼을 가능성도 있다. 시편에 압력을 가하게 되면 그 주변에 약간의 변형이 생기게 되는데, 우리 조는 하나의 시편에 여러 개의 실험을 진행하여 오차가 발생했을 가능성이 높다. 마지막으로 시간을 재는 사람과 게이지를 체크하는 사람이 다르다. 시편은 시간이 지날수록 중력의 하중에 의해 계속해서 눌리기 때문에, 정확한 계산 결과를 얻기 위해서는 정해진 시간(15초)에 게이지의 숫자를 확인해야한다. 하지만 사람이 측정하는 것이기 때문에 이 과정에서 오차가 발생했을 수 있다.

공학/기술| 2023.01.13| 5페이지| 1,500원| 조회(303)

로크웰, 압입경도, s45c, 로크웰경도, S20C, 압입자

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[A+고체실험 레포트] 보의 굽힘 모멘트 실험(고찰O많이씀)(결과 풀이과정O)

굽힌 시험(bending test)이란 재료에 굽힘 모멘트가 걸렸을 때 변형저항이나 파단 강도를 측정하는 시험을 말한다. 공업적으로는 주철이나 초경합금과 같이 여린 재료의 굽힘 파단강도를 측정하는 항절 시험(transverse test)과, 재료의 소성가공성이나 용접부분의 변형을 측정하기 위한 굽힘 시험이 있다.수직재의 기둥에 연결되어 하중을 지탱하고 있는 수평 구조부재를 보(beam)라고 한다. 보의 종류는 지지방법에 따라 다음과 같이 구분할 수 있다.-정정보 : 보의 지지점에서 반력을 정역학적인 방법으로 결정할 수 있는 보① 단순보 : 일단이 부동 힌지점 위에 지지되어 있고 타단이 가동 힌지점 위에 지지 되어있는 보② 외팔보 : 일단이 고정되어 있고 타단이 자유로 되어 있어 보③ 내다지 보 : 단순지지보와 다르게 끝이 비어있다.-부정정보 : 보의 지지점에서 반력을 정역학적인 방법만으로는 결정할 수 없고 변형에 대한 저항성과 관련된 보의 성질을 고려해야 하는 보

공학/기술| 2023.01.13| 8페이지| 1,500원| 조회(246)

굽힘모멘트, 보, 전단력, 모멘트 실험, 보의 굽힘

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[A+고체실험 레포트]열전도도 실험 - 샤르피 실험(열전대 O)

열전도도 실험00000대학교 공학부(S.N: 23424234, Mobile: 010-1111-1111 E-mail : dfsf@DFG.com)1. 실험 제목열전도도 실험2. 실험 일시3. 실험 장소4. 실험 목적샤르피 충격 실험은 충격량에 대한 재료의 인성이나 취성을 측정하기 위한 실험으로, 재료의 인성이나 취성은 정적 인장시험으로 어느정도 추정이 가능하나 정적 인장시험의 결과만으로는 동적하중, 사용온도 등의 기계적 성질의 변화를 충분히 알 수 없으므로 샤르피 충격 실험을 이용하여 재료의 인성과 취성을 측정한다.* 이론시험의 양 끝을 지지한 상태에서 그 중앙부를 해머로 외력을 가하여 파괴시키는 형식의 충격시험을 샤르피 충격시험이라 한다. 이때 시험편의 노치(notch)부분이 중앙에 오도록 수평으로 놓고, 해머의 날이 시험편의 노치 부분의 반대쪽에 오도록 하여야 한다. 이 실험에서는 S20C, S45C 두 가지의 시험편을 사용하고, 각각 예각 둔각으로 나누어 진행한다. 예각은 최대 90도까지, 둔각은 최대 130도까지 설정할 수 있다.샤르피 충격 실험은 재료의 파괴양상을 취성 혹은 연성으로 판정한다. 이때 취성이란 물체에 탄성한계 이상의 힘을 가했을 때, 영구변형 하지 않고 파괴되거나 또는 극히 일부만 영구변형을 일으키는 성질을 말한다. 취성을 나타내는 대표적인 예로는 유리를 들 수 있는데, 온도가 높아지면 취성을 상실한다. 대체로 고분자 물질은 저온이 될수록 유리상태가 되므로 취성을 나타내는 경향이 있다. 연성이란 물체에 탄성한계 이상의 힘을 가했을 때, 하중 능력을 잃지 않으면서 영구변형이 어느 정도 지속되는 성질을 말한다. 시험과정을 단순화하여 나타낸 모습.W : 해머의 무게(294N)alpha : 해머를 들어 올렸을 때의 각도beta : 시험편을 절단하고 상승했을 때의 각도R : 축 중심으로부터 해머의 중심까지의 거리(0.75m)A : 노치부의 단면적(0.8cm)여기서 낙하높이h _{1} =R+Rcos( pi - alpha )#````````=R-Rcos alpha #````````=R(1-cos alpha )상승높이h _{2} =R-Rcos beta #````````=R(1-cos beta )이다.이때 파괴되는데 소모된 에너지 E는 다음과 같다. (단, 회전축의 공기저항에 의한 마찰은 무시한다.)E=Wh _{1} -Wh _{2}##Wh _{1} =WR(1-cos alpha )#Wh _{2} =WR(1-cos beta )따라서, 소모된 에너지는E=WR(cos beta -cos alpha ) 이 된다.충격값 U는 시험편을 절단하는데 필요한 에너지 E를 노치부의 단면적으로 나눈 값이다. 노치부의 단면적으로 나눈 것은 단지 충격치에 대한 규약이며, 단위면적당 흡수에너지의 개념은 갖지 않는다. 즉, 충격값은U= {파단에너지} over {단면적} = {E} over {A} 이다.5. 실험 방법6. 실험 결과?측정 데이터 표시험편기준관직경40mm40mm두께L _{a} =4mm(4-5번 열전대 간 간격 : 14mm)L _{R} =30mm(열전대 간 간격)L _{b} =2mm(6-7번 열전대 간 간격 : 12mm)열전도도k _{R} =320kal/m BULLET hr BULLET CENTIGRADE유량측정온도기준관 온도(t _{1}~t _{10})실측온도차TRIANGLE t``(t _{2} -t _{1} ,`t _{3} -t _{2} ,` CDOTS `)2 L/min70 CENTIGRADEt _{1}t _{2}t _{3}t _{4}t _{5}t _{6}t _{7}t _{8}t _{9}t _{10}57CENTIGRADE 58CENTIGRADE 56CENTIGRADE 55CENTIGRADE 21CENTIGRADE 20CENTIGRADE 17CENTIGRADE 17CENTIGRADE 16CENTIGRADE 15CENTIGRADE12134130112 L/min80 CENTIGRADEt _{1}t _{2}t _{3}t _{4}t _{5}t _{6}t _{7}t _{8}t _{9}t _{10}70CENTIGRADE 67CENTIGRADE 64CENTIGRADE 62CENTIGRADE 30CENTIGRADE 29CENTIGRADE 21CENTIGRADE 20CENTIGRADE 18CENTIGRADE 17CENTIGRADE3323218121평균유량평균온도t _{1}t _{2}t _{3}t _{4}t _{5}t _{6}t _{7}t _{8}t _{9}t _{10}2 L/min75 CENTIGRADE 63.5CENTIGRADE 62.5CENTIGRADE 60CENTIGRADE 58.5CENTIGRADE 25.5CENTIGRADE 24.5CENTIGRADE 19CENTIGRADE 18.5CENTIGRADE 17CENTIGRADE 16CENTIGRADE12.51.53315.50.51.517. 고찰 및 오차원인-정해진 시간안에 여러 조가 실험을 진행해야 했기 때문에 열전달률이 정상상태에 완전히 이르지 못한 채 실험이 진행되었다.정상상태를 유지하는 것이 어렵기 때문에 오차가 생길 수 있다. 정상상태로 인한 오차가 없도록 하려면 시간적 여유를 두고 실험을 진행하여 온도의 변화가 거의 없을 때 실험을 진행해야 한다.-단열이 제대로 되지 않았다. 따라서 주변 열원으로부터 영향을 받았을 것이다.단열재를 사용하여 최대한 금속 기둥을 감싸도록 해야 한다-냉각수의 온도가 일정하였는가-냉각수의 유량이 일정하였는가-실험장치의 잔열이 남아있엇다(더 정확한 실험을 위해서는 실험이 끝나고 나면 실험장치를 완전히 식히고 실험을 진해)-시편과 기준관 사이의 접촉저향이 주는 영향, 시편과 기준관 사이에 틈이 존재해 공기에 접촉할 경우,(공기의 열전도도는 0.023W/mK)온도는 급격히 낮아진다. 또한 시편이나 기준관 면적에 오염이 있을 경우 전달되는 열은 더욱 줄어든다. 즉 시편과 기준과 사이의 접촉저항은 전달되는 열일 감소시킨다.

공학/기술| 2023.01.13| 4페이지| 1,500원| 조회(154)

열전대, 열전도도, 샤르피, 해머, s45c, 시험편, S20C

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