[기계공학과 실험레포트 인장실험] 인장실험

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2007.04.08 / 2019.12.24
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하고 싶은 말: 실험 A+자료입니다~
정성껏 쓴것이니 참고하시길 바랍니다~

목차: 1.실험제목

2.목적

3. 이론

4. 시험방법
(1) 인장시험편
(2) 인장시험기
(3) 척
(4) 시험방법
<시험>
<시험종료>

5. 실험결과
1)측정한 데이터 및 그래프로부터 탄성계수, 항복점(항복강도), 인장강도, 연신율, 단면감소율 등을 구하라.
A. 강(steel)
B. 황동(Brass)
C. 알루미늄(Al)
2)진응력-변형도 관계를 설명하라.
3)측정한 데이터를 KSD의 표준 기계적 성질과 비교하여 차이가 있으면 그 원인을 고찰하라.
◎ 시험편상의 연신율과 단면변화를 시험편의 길이에 따른 관계
4)사용한 시험편의 재질에 따른 특성을 분석하라.

5. 결론 및 토의

본문내용: 1.실험제목 : 인장실험
2.목적
공학에서 사용되는 재료의 역학적 성질은 재료의 시편을 시험하여 결정하게 되는데 인장시험의 목적은 시험편의 인장하중 - 변형량 관계를 측정하여 항복점, 인장강도, 탄성계수, 변형도, 단면감소율 등의 기계적 성질을 알아보는데 있다.
3. 이론
① stress의 정의: 시험편의 변형 전의 단면적을 , 변형 후의 그것들 , 인장하중을 라고 하면, 변형이 미소한 경우 인장응력 는 (2.1) 로 주어지지만, 변형이 사당히 진행된 경우에는 (2.2)로 되지 않으면 안된다
②변형 전의 시험편의 미소길이를 , 변형 후의 그것을 , 변형량을라고 하면, 인장에서의 연신스트레인 은 (2.3)따라서, 시험편이 기준길이에 걸쳐서(말하자면 표점거리 사이에서) 똑같이 변형하는 경우에는 그 기준거리를 , 그 변형 후의 길이를 이라고 하면가 되므로, 스트레인은 (2.4)를 채용해도 된다. 즉 윗식은국부적인 necking이 발생하지 않는 경우에 성립된다.
③ Elongation의 정의와 Strain과의 관계: 재료의 ductility를 나타내는 규준으로 elongation이 상용된다. 이 elongation과 식 (2.2)에서의 strain과는 전연 의미가 다른것임을 먼저 확실히 해 둔다. elongation은 (2.5)로 주어지는 양이며, 여기서 는 그림 2-2에 기재한 와 똑같은 기준길이(gaugelength), 은 파단 후의 길이이다. 따라서 변형량 중에는 시험편이 꼭같이 연신된 소위 말하는 균일한 변형과,시험편의 변형이 진행되어 국부적으로 necking이 생기기 시작하여 스트레인의 분포가 시험편의 길이에 따라서 꼭 같이 되지 않는 변형을함께 포함하고 있다.시험편은 necking 부위에서 파단이 일어나며 변형률은 파단부위에서부터 가까울수록 높고, 멀수록 낮다. 이와 같은 점에서 식 (2.3)의 strain과는 그 내용에서 다른 의미를 갖는다는 것이 이해된다. 그러나 이 연신율과 strain이 전혀 관계가 없는 것은 아니므로 gauge length에 대하여 strain의 백분율이 연신율이 된다는것은다음과같이증명된다. ④ 인장스트레인과 단면적의 관계: 시험편이 상당히 변형되어 strain이 plastic zone에 도달하게 되면 일반적으로 금속재료는 volume constant(일정)의 상태에서 변형된 다는 것이 알려져 있다. 변형 전후의 단면적과 길이를 각각 이라고 하면 시험편의 체적 는 변형의 전후에서 같으므 따라서 round bar의 인장시험에서는 strain은 (2.8)이 되므로, 시험편의 지름을 변형 전후에서 측정하면 그 단면에서의 인장스트레인을 구할 수 있다(그림 2-4). 인장하중의 증가에 의해 인장하중방향으로 round var의 길이는 늘어나고 지름은 감소하여 round bar의 단면적이 감소하게 된다.
⑤ load-deformation curve: 인장실험에서 직접 얻어지는 것은 load deformation 와의 관계 curve이다.
================중략=====================
5. 결론 및 토의
시험편의 인장하중 - 변형량 관계를 측정하여 항복점, 인장강도, 탄성계수, 변형도, 단면감 소율 등의 기계적 성질을 알아보는데 이 실험의 목적이다. 만능 시험기에서 하중을 가하고 변위를 측정한 후 단면적과 길이로 나누어서 응력-변형률 선도를 확인할 수 있다. 황동과 알루미늄의 응력-변형률곡선이 각각 다른 형태를 보이고 있다. 특히 강의 경우는 네킹 현상(국부수축현상) 때문이다. 이 네킹현상은 힘을 받아 소성변형이 균일하게 일어나다가, =======중략=========

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