기계공작 실험 - 인장 실험

일반물리학 실험 - 인장 실험

1.실험 소개
인장실험은 각종 재료의 재질 개선을 위한 연구,생산 공장의 품질 검사 및 관리, 기계 부품 및 구조물에서 강도 및 가공성의 적합성 판단, 프레스 가공품에서 성형가부 판단에 활용되고 있는 실험으로 이 실험에서는 시편을 인장하여 항복응력, 변형률, 인장강도 등의 물성치를 알아내고 응력-변형률 선도를 그려본다.

2.실험 이론

1)실험 과정
ⅰ.버니어 캘리퍼스를 사용하여 표점거리(50mm)를 중심선 위에 체크
ⅱ.표점거리를 5~10mm간격으로 분할하여 펀치로 표시
ⅲ.시험기의 척에 시편을 고정시킨다.
ⅳ.시험편에 일정한 속도로 변형을 가하여 여러가지 물성치를 기록한다
ⅴ.시험편의 국부적인 단면수축(necking)모양을 관찰
ⅵ.시험편이 파단되면 시험기를 원상태로 돌려놓고 정지시킨다.

2)st. Venant s Principle
‘하중 작용점으로부처 부재의 폭보다 큰거리에 있는 단면에서의 응력분포는 균일하다’
위 관찰사항을 생배낭의 원리(saint. Venant s Principle)라고 하며, 이 원리가 뜻하는 바를 약술하면 다음과 같다.
하중작용점으로부터 충분히 떨어져 있는 점에서의 응력과 변형률은, 작용하중의 정역학적 합력에만 의존할 뿐, 하중분포에 의존하지 않는다.

3)연강을 제외한 다른 재료들의 응력-변형률 선도 3가지
(1)구조용 강의 응력-변형률 선도
연강과의 차이가 존재하는 구간은 CDE구간인데 항복구간이라하며
-비례한도 이상으로 하중이 증가함에 따라 변형률은 응력의 증가량에 비해 빨리 증가한다. 즉, 응혁 변형률 선도의 기울기가 작아짐
-D점에서 수평이 되며, 인장력의 증가 없이도 상당한 늘음이 발생한다. 이러한 현상을 반복이라한다.
-항복영역에서의 늘음은 탄성변형의 10~15배정도이다.

(2)알루미늄의 응력-변형률 선도
-알루미늄은 정확히 정의되는 항복점은 없지만, 많은 연성을 가지고 있다.
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