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SUS303)의 시험편에 정적인장하중을 가하여 시험편이 변형되는 과정과 STRESS변화에 따른 STRAIN의 변화의 NORMAL STRESS-STRAIN CURVE를 조사하여 등의 값을 구한다. 이러한 점을 항복점이라 고 한다. [2]이론 1) 항복점(Yield Point) 인장시험을 하는 도중 초기 단계에서는 시험편 평행부가 하중의 증가에 비례하여 늘어나며 어느 한도에 달하면 하중을 그 이상 증가 시키지 않아도 계속 늘어난다. 이것은 하중과 연신을 좌표축에 취한 것이며, 그 재료가 견딜 수 없는 응력에 도달하면 드디어 파괴된다. 또 OA 구간을 넘어서 다시 하중을 증가시키면 연신량은 증가하는데, 편의상으로 정의한 값이다.. 그림에서 G 점이 E 점보다 하중이 감소되어 있는 것은 단면적의 감소로 인한 것이며, 이 점에서 국부적인 수축 현상을 일으켜 G 점에서 드디어 파단된다.zip 공학 자료등록 기계공학실험 - 인장실험 [공학] 기계공학실험 - 인장실험 ━인장시험━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━  ......

 

 

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[공학] 기계공학실험 - 인장실험

 

━인장시험━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

 

[1]시험 목적

세 가지 재료(al2024, SM20C, SUS303)의 시험편에 정적인장하중을 가하여 시험편이

변형되는 과정과 STRESS변화에 따른 STRAIN의 변화의 NORMAL STRESS-STRAIN CURVE를 조사하여 등의 값을 구한다.

 

[2]이론

1) 항복점(Yield Point)

인장시험을 하는 도중 초기 단계에서는 시험편 평행부가 하중의 증가에 비례하여 늘어나며 어느 한도에 달하면 하중을 그 이상 증가 시키지 않아도 계속 늘어난다. 즉, 하중을

제거한 후 명백한 영구 변형이 일어난다. 이러한 점을 항복점이라 고 한다.

2) 인장강도

시험편이 절단 되었을 때의 하중이며 최대 인장 하중을 시험편 평행부의 원단면적으로 나눈 값, 즉 재료의 강도는 단면적에 대 한 저항력으로 표시된다.

 

3) 변형률

인장 시험 시 시험편이 파괴되기 직전에 있어 표점거리를 측정하고, 늘어난 후의 길이를 L`(mm)와 처음 표점거리 L(mm)와의 차를 처음의 표점거리 L로 나눈 값

 

4) 응력 변형률 선도

금속 재료의 강도를 알기 위한 인장시험에서는 시험편을 인장하는 힘의 크기와 시험편의 연신이 기록된다. 이것은 하중과 연신을 좌표축에 취한 것이며, 연강과 같은 경우는 아래 그림과 같다. 응력이 커지면 변형량도 커지며, 그 재료가 견딜 수 없는 응력에 도달하면 드디어 파괴된다. 이렇게 응력과 변형량 사이의 변화를 표시하는 그림을 응력-변형 곡선이라 한다.

 

G` :진변형

G :공학적 변형

E :극한 항복점

C :상 항복점

D :하 항복점

B : 항복점

위 그림에 있어 곡선상의 OA 는 직선으로 표시되어 있으므로 외부에 걸리는 하중과 재료의 연신이 비례하고 있는데 이 A 점의 하중 WA를 시험편의 원단면적 A0 로 나눈 값을 비례한도(Proportional limit)라고 한다. 또 OA 구간을 넘어서 다시 하중을 증가시키면 연신량은 증가하는데, OB 구간의 연신은 탄성적인 연신이므로 하중을 제거하면 길이도 처음 상태로 되돌아간다. 이와 같이 하중을 제거 시 처음 상태로 되돌아 가는 한계 하중 WB를 시험편의 원단면적으로 나눈값을 탄성한도(Elastic limit)라고 한다. 일반적으로 탄성한도와 비례한도는 서로 가까운 값이므로 탄성한도를 비례한도와 같이 취급하는 경우가 많다. B 점 보다 더 하중을 증가하면 응력-변형 곡선은 비례 관계에서 벗어나 C 점에서 하중이 급격히 감소되고 D 점의 하중이 된다. D 점에서는 대체로 하중이 일정하나 시험편이 쭉 늘어나는 현상이 된다. 이와 같은 현상을 항복 현상이라고 하며, C 점의 하중 WC 를 A0 로 나눈값을 상부 항복점(Upper yield point), D 점의 하중 WD 로 나눈값을 하부 항복점(Lower yield point)이라고 한다.

 

항복이 시작되면 시험편은 변형으로 인하여 경화함으로 가늘게 되어도 하중은 증가하여 E 점에서 최대를 기록하고, 이 점에서 국부적인 수축 현상을 일으켜 G 점에서 드디어 파단된다. 시험편이 견딜 수 있는 최대 하중 WMAX 를 시험편의 원단면적으로 나눈 값이 인장 강도(Tensile strength)로써,

이다.

응력-변형 곡선에서 보는 바와 같이 최대 하중의 경우에는 시험편은 늘어나서 그 단면적이 작아졌으므로 이 강도는 참된 최대 응력을 나타내지 못하고 있으며, 편의상으로 정의한 값이다. 참된 응력은 G 점이므로 의 값이 된다.

 

그림에서 G 점이 E 점보다 하중이 감소되어 있는 것은 단면적의 감소로 인한 것이며, 참된 단위 면적당으로 생각하면 F`G` 곡선과 같이 증가한다. 항복점이 분명하지 않은 재료에서는 항복점 대신 0.2% 의 영구 변형이 생기는 응력을 내력으로 정하여 응력-변형 곡선 위에서 0.2% 변형(Strain)이 생기는 점에서 직선부와 평행선을 긋고 곡선과 만나는 곳을 항복점이라

 
 
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