[자연과학] 정밀측정 - 인장실험 보고서

1. 실험목적 인장시험은 재료강도에 관한 기초적인 자료를 얻을 목적으로 수행되는 공업시험 중에서 가장 기본적인 시험으로, 보통 환봉이나 판 등의 평행부를 갖는 시험편으로 축방향으로 인장하중을 가해 하중과 변형을 측정한다. 보통 이로부터 측정할 수 있는 값은 연성재료와 취성재료가 다르며, 연성재료에서는 인장강도, 항복점, 연신율 및 단면수축률 등을 구하고, 취성재료에서는 인장강도와 연신율을 주로 구하게 된다. 또한 그 외에 인장시험에 의해 측정될 수 있는 재료의 기계적 성질로서는 비례한도, 탄성한도, 탄성계수 포와송비 등이 있다. 2. 이론 및 계산식 응력-변형률 선도(Stress-Strain diagram) (1) 공칭응력-공칭변형률 선도 (Engineering stress-engineering strain curve): 그림 3.1(a)의 OABCDE곡선이공칭응력-공칭변형률 곡선이다. 시편의 초기 단면적과 초기 표점거리를 기준으로 계산된 응력과 변형률로서 변형이 커지면서 시편의 단면적이 줄어드는 것을 반영하지 못하는 단점이 있으나 대부분 공학적 목적에서는 항복 이내의 범위에서 설계를 하기 때문에 공칭응력, 공칭변형률을 사용해도 문제가 없다. Engineering stress〓 〓 Engineering strain〓e〓 (2) 진응력-진변형률 선도 (True stress-true strain curve): 그림 3.1(a)의 OABCE’ 곡선으로 나타나 있으며, 실제 단면적을 기준으로 계산되는 응력과 변형률을 이용해 그리는 선도이다. 재료가 인장되면서 단면적이 줄어들어 가해지는 하중이 줄어들더라도, 계속되는 가공경화로 인해 응력은 증가하는 경향을 보인다. 항복이후의 재료의 거동이 관심대상을 경우 반드시 진응력-진변형률 곡선을 사용하여야 한다. True stress〓 〓〓(1+e) True strain〓e〓 〓Ln(1+e) (3) 탄성한도 (Elastic limit): 그림3.1(a)의 A점이 탄성한도이다. 하중…
(3) 탄성…