자연과학 다운로드 공학실험 - 인장실험 등록 ES

자연과학 다운로드 공학실험 - 인장실험 등록
 

1. 실험 목적

- 인장시험은 공업용 재료의 기계적 성질을 알기 위한 기본적인 시험으로써, 재료강도에 관한 기본적인 설계 정보를 제공하는데 가장 널리 사용되는 재료 시험 중의 하나이다. 공업용 재료의 인장시험을 수행하여, 재료의 변형과정과 응력의 변화를 조사하며, 재료의 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면 수축률 등의 기계적인 특성과 탄성한계, 비례한계, 포아송비, 탄성계수 등의 물리적 특성을 구하는 목적이 있다. 또한 실험을 수행하기 위해서 실험장치(MTS810) 의 구조를 이해하고, 작동방법을 숙지하여 공인 규격에 맞는 실험을 수행하고자 한다.

2. 실험 이론
1) 탄성한도
- 외부의 힘을 받아 물체가 변형되면, 물체 내부에서는 외부의 힘에 저항하여 본래 상태로 되돌아가려는 힘(응력)이 생긴다. 이 때 외부의 힘이 탄성변형의 힘보다 작으면 외부의 힘과 그것에 저항하는 응력은 비례하는데, 그 한계를 탄성한도라고 한다. 그러나 외부의 힘을 받아 생긴 변형이 탄성한도를 넘어서면 외부의 힘을 없애더라도 완전히 본래 상태로 되돌아가지 않고 변형된 상태로 남게 된다. 이와 같이 외부의 힘을 없애도 본래 상태를 회복하지 못하는 영구변형을 소성변형이라고 한다.
2) 비례한도
- 비례한도는 Stress-Strain 곡선에서 Hooke`S Law 에 의한 직선부가 변화되어 곡선으로 변하기 시작하는 점의 응력이다. 따라서 탄성한계보다 작은 값이다. 비례한도는 일반적으로 탄성한도와 접근되어 존재하며, 응력(Σ)과 변형율(Ε)의 관계는

와 M은 재료에 따라 결정되는 상수이다. 주철에서는 M`1, 강에는 M〓1이된다. 또한 는 변형계수라고 하여, 그 역수가 탄성계수와 같은 값이다.

3) 공칭응력(Nominal Stress)
- 인장실험에서 시편이 인장됨에 따라 푸아송의 비에 의해 시편의 면적은 줄어들게 된다. 이 줄어드는 반경을 실시간으로 측정하는 것은 상당히 어려우므로 초기면적()을 기준으로 하여 시편에 가해지는 힘의 변화를 측정하여 계산한 응력을 공칭응력이라 한다.

4) 진응력(True Stres)
- 시편에 가해지는 힘에 따라 변화되는 면적을 실시간으로 측정하여 계산한 응력의 값을 진응력이라 한다.

5) 항복점(Yielding Point)
- 물체에 외력을 가하면 물체 내부에는 변형이 생긴다. 보통 변형력이 작은 동안은 변형은 응…(생략)
 

        
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