[자연과학] [기계재료실험] 인장실험

1. 실험 목적

재료의 기계적 성질인 인장강도, 항복점, 연신율, 및 단면수축율이고, 취성재료에서는 인장강도와 연신율과 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, 진파단력과 Possioon비등이 있다. 재료의 특징을 시험하는 실험에도 동적 실험과 정적 실험이 있다. 동적실험은 충격시험이며, 정적시험은 저속인장 실험, 압축시험이 있다. 이번 실험에서는 실험기(MTS)를 이용하여 재료의 기계적 특성 중 탄성적 성질, 소성변현저항, 최대파단강도 및 전단강도를 측정한다. 그리고 이 실험은 정적실험으로 한다.

2.이론

2.1 실험조건
시험조건에서 가장 중요한 것은 시험 속도이며, 시험 속도는 다음의 Table에서 보는 것과 같이 각 규격에서 응력 속도와 변형률 속도로 제한하고 있다. 하지만 규격마다 그 값이 조금씩 다르며, 적용분야에 따라 값이 차이가 나므로 통일시킬 필요가 있다.
표준규격
KS
JIS
ASTM
BS
DIN
ISO
응력속도
상한 : 3
상한 : 3
상한 : 1.17
상한 : 3
상한 : 3
상한 : 3
(Kg/mm2,s)
하한 : 1
하한…(생략)

①탄성한도(Elastic limit): 탄성한도의 결정에는 처음에 비교적 작은 하중을 가하고, 이것을 제거하여도 영구 변형(permanent set)이 남지 않으면 더욱 많은 하중을 가하여 제거한다. 이와 같이 하여 같은 응력을 일정하게 변하고, 변형률 또는 영구변형의 증가가 갑자기 크게 나타나기 시작하는 하중 또는 응력을 측정한다. 즉, 하중을 제거했을 때 변형이 없어지고 완전히 원상회복되는 탄성변형의 최대응력을 탄성 한도라 한다. 정확한 탄성한도를 결정하기 어렵기 때문에, 실제 어떤 정도의 영구변형이 생기는 응력을 탄성한도로 규정하고 있다. 영구변형의 변형률 값으로 0.01~0.03%사이의 값을 채택하는 경우가 많다.

②비례한도(Proportional limit): 응력에 대한 변형률이 일차적인 비례관계를 보이는 최대응력 또는 Hooke`s Law에 의한 직선이 변화하여 곡선으로 변하기 시작하는 점을 말한다.

③Modules of elastic