강 구조 인장시험

1. 인장시험의 목적

인장 시험은 재료강도에 관한 기초적인 자료를 얻을 목적으로 수행되는 공업 시험중에서 가장 기본적인 시험으로, 보통 봉형이나 판형 등의 평행부를 갖는 시험편을 축방향으로 인장하중을 가해 하중과 변형을 측정한다. 보통 이로부터 측정할 수 있는 값은 연성재료(Ductile Material)와 취성(Brittle Material)재료에 따라 다르며, 연성재료에서 측정할 수 있는 값은 인장강도(Ultimate Tensile Stress), 항복점(Yield Stress), 연신율(Elongation), 및 단면 수축율(Reduction of Area)이고 취성재료에서는 인장강도와 연신율이다.
인장 시험에 의해 측정될 수 있는 재료의 기계적 성질로서는 그 외에 비례한도(Proportional Limit), 탄성한도(Elastic Limit), 탄성계수(Young`s Modulus), 파단응력(Fracture Stress)과 푸아송비(Poisson`s Ratio) 등도 포함된다. 또 인장 시험에 의해 구해지는 재료의 강도는 횡단면에 수직으로 작용하는 응력에 대한 시료의 강도값이고, NOTCH나 그 외의 원인으로 분포가 일정하지 않은 응력을 받는 경우의 항복점이나 파단강도는 재료가 항복이나 파괴에 따른 역학적 조건과 인장 시험의 결과를 고려…(생략)

2. 관계 이론

1) 시편의 치수 측정

2)시험편에 가해진 힘, 하중(P)를 시험편의 단면적(A)로 나눈 값이 이 재료가 외력 하중을 견딜 수 있는 응력이 된다. 즉, (실험에서 단위는 kgf/㎟을 사용하였으나, 분석 과정에서 실험결과 계산된 항복응력, 극한응력을 바탕으로 이 재료가 구조용 강으로 적합한지를 판단할 때는 Gere & Timoshenko 재료 특성표에 있는 data를 바탕으로 하므로, 단위를 N/㎟(Pa)로 바꾸어 응력-변형률 선도를 그려준다)

3) 인장 시험에서 변형은 변위()로 나타나며 , 그 수치는 다이얼 게이지로 측정된다. 다이얼 게이지로 측정된 변위()를 강철의 원래 길이(L)로 나누어 주면 변형률()이 구해진다. (다이얼 게이지의 단위는 0.01㎜)

4) 탄성한계

5) 항복강도의 결정법

6) 인장 강도, 극한 강도(Ultimate strength)