기계공학실험 - 인장시험

1. 시험목적 인장시험은 공업용 재료의 기계적 성질을 알기 위한 기본적인 시험으로써 일정한 속도로 반대방향으로 잡아당기는 힘에 대한 물질의 저항성을 측정하는 실험이다. 재료강도에 관한 기본적인 설계 정보를 얻기 위해 가장 널리 사용된다. 이를 통해 공업용 재료의 변형 과정과 응력의 변화를 조사하며, 재료의 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축률 등의 기계적인 특성과 탄성한계, 비례한계, Poisson비, 탄성계수의 물리적 특성을 구하는 것을 목적으로 한다. 2. 배경이론 (1)응력과 변형 ①응력 : 외력에 대하여 물체가 나타내는 내부 저항을 단위면적에 대하여 나타낸 것으로, 물체에 작용하는 외력에는 두 가지 종류가 있다. 하나는 표면력으로, 정수압 또는 하나의 물체가 다른 물체로부터 받는 압력과 같이 물체의 표면에 작용하는 힘이고, 또 다른 하나는 체적력으로, 중력이나 자력과 같이 물체 내에 작용하는 힘이다. 따라서 응력은 엄밀히 정의하면 다음과 같다. σ 〓 P / A0 (P : Load (외력) A0 : 초기의 단면적 A: 변형된 단면적) ②변형 : 물체에 외력이 작용하면 형상이 변화하게 되고 이 변형을 단위길이로 나타낸 것이 변형률이다. 아래의 그림과 같이 시험편에 표시한 최초의 표점간 거리 가 외력으로 만큼 늘어났다고 하면 변형률(연신율)은 로 표시된다. Young`s modulus는 E 〓 σ / ε이며, 0.2% offset 항복강도(0.2)는 변형율 〓0.002이 되는 점에서의 응력을 말한다. (2) 용어 정의 ① 탄성계수(Young`s Modulus) 임의의 재질의 탄성특성을 나타내는 척도로서 금속 변형은 일정 범위의 하중 범위에서는 가해진 하중에 비례한다. 응력은 하중에 비례하고 변형율은 변형량에 비례하기 때문에 이는 응력이 변형율에 비례한다는 것을 의미한다. 훅의 법칙이 그 비례법칙을 설명하고 있다. 즉 단순인장의 경우 σ〓Eε 여기에서 σ는 응력, ε은 변형률, 그 상…
여기…